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SISTEMA DE ENSINO 100% ON LINE. CURSO SUPERIOR DE ENGENHARIA AMBIENTAL BACHARELADO UNIDADE JACAREPAGUÁ RJ FILIPE SANTOS FERNANDES RA: 3664672704 PROFESSOR: THIAGO AUGUSTO DOMINGOS RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA: FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E TOPOGRAFIA(MEDIÇÃO COM TRENA E LEVANTAMENTO DE CURVAS DE NÍVEL) FILIPE SANTOS FERNANDES RIO DE JANEIRO-RJ 2025 FILIPE SANTOS FERNANDES RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA: FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E TOPOGRAFIA(MEDIÇÃO COM TRENA E LEVANTAMENTO DE CURVAS DE NÍVEL) Trabalho apresentado ao curso de Engenharia Ambiental da UNOPAR. Disciplina: Fundamentos de Cartografia e Topografia Tutor (a): Danielle Martins Cassiano de Oliveira. RIO DE JANEIRO-RJ 2025 SUMÁRIO INTRODUÇÃO 3 1-DESENVOLVIMENTO 4 2-MÉTODOS 5 3- AVALIANDO OS RESULTADOS 6 4-ELABORAÇÃO DO PERFIL TOPOGRÁFICO 13 5- ELABORAÇÃO DO MAPA HIPSOMÉTRICO E CLINOGRÁFICO 14 6-CONCLUSÃO 16 7-REFERÊNCIAS 17 INTRODUÇÃO Medição com trena O laboratório virtual Algetec é um espaço fundamental para a formação de profissionais capacitados em medições e análises de terrenos. Neste contexto, a medição com trena destaca- se como uma técnica clássica, utilizada para estabelecer distâncias e auxiliar em levantamentos topográficos. O presente experimento tem como objetivo conduzir a realização de um protocolo de medição, utilizando piquetes, tachinhas e balizas, visando ao desenvolvimento de habilidades práticas na execução de medições precisas e na interpretação dos resultados obtidos. Levantamento de curvas de nível Nesta prática específica, o objetivo é ensinar a interpretação e representação de terrenos por meio da medição de curvas de nível. A ferramenta é intuitiva e autoexplicativa, podendo ser complementada pelos manuais disponíveis no site. O presente trabalho foi elaborado a partir do roteiro de aula prática da disciplina de Fundamentos de Cartografia e Topografia, com intuito de simular prática de medição com trena e levantamento de curvas de nível. DESENVOLVIMENTO: Medição com trena. No início do experimento, é necessário se aproximar da mesa 1, onde se inserem piquetes de marcação nos pontos A e B, respectivamente. A inserção desses piquetes e de suma importância, devido estabelecer parâmetros fixos para as medições. Após posicionar os piquetes, são colocados tachinhas nos mesmo pontos, que servirão como marcadores visuais e de apoio para as balizas. É realizado o alinhamento das balizas sobre as tachinhas, etapa que envolve o uso do nível de cantoneira para permitir a compreensão da horizontalidade em medições topográficas. Os ajustes são feitos com precisão, utilizando uma interface que facilita a movimentação das balizas até a posição desejada. Seguindo com o experimento, posicionamos uma baliza intermediária, marcada pela distância máxima que a trena consegue medir a partir da baliza do ponto A. Essa medição não apenas reforça o conhecimento sobre aplicação de instrumentos de medição, mas também nos ensina sobre a importância do planejamento e da execução metódica das tarefas. Em seguida, realizamos as medições entre os pontos A e B e o ponto intermediário. A aplicação de tensão na trena é destacada, uma vez que essa técnica é fundamental para garantir a precisão das medições em campo. Os valores medidos são registrados e inspecionados, finalizando o experimento. Levantamento de curvas de nível. Iniciamos o experimento reconhecendo o terreno(de suma importância), imaginando como seriam as curvas e preparar o material que serão utilizados. Após, o tripé é montado e o nível é posicionado em uma altura confortável e centralizada. A altura do equipamento é medida e a mira é posicionada em pontos a ré e a vante. A leitura dos dados de FS(Foresight), FM (Mid-sight) e FI(Back-sight) é realizada, seguida de conferência de FM pela média. Os dados obtidos são anotados e o processo é repetido até que a quadrícula de levantamento esteja completa. Após, são fornecidos dados referentes a uma malha quadrada homogênea, permitindo que cálculos e interpolações sejam realizados para traçar as curvas de nível. A partir dos dados coletados, sabendo que os pontos estão equidistantes em 3,0 m, deve-se adotar uma distância vertical recomendada de 0.5 m para as curvas de nível, embora cada caso precise ser avaliado individualmente. As cotas de cada vértice são então representadas na quadrícula. MÉTODO: Medição com trena O método adotado para este experimento inclui etapas sequenciais de inserção de piquetes, posicionamento de tachinhas e balizas, medição com trena e aplicação de ajustes. As instruções são apresentadas de forma clara e sistemática, permitindo que o procedimento seja seguido sem dificuldades. A utilização de câmeras para visualização das mesas, além de atalhos no teclado, otimiza a experiência e facilita o trabalho. As medições são registradas e inspecionadas em tempo real, promovendo um ambiente interativo. Levantamento de curvas de nível A medição dos pontos é feita utilizando a mira e as leituras de FS, FM e FI são registradas cuidadosamente. A conferência dos valores FM pela média assegura a precisão dos dados. Após completar as medições, os dados obtidos são usados para realizar cálculos e interpolações que permitirão traçar as curvas de nível. A representação das curvas de nível é feita em uma malha quadrada, com a adoção de distâncias verticais adequadas. Essa abordagem sistemática garante que todos os passos sejam seguidos de forma organizada, permitindo o alcance de resultados confiáveis e a elaboração de um mapa representativo do terreno medido. AVALIANDO OS RESULTADOS: MEDIÇÃO COM TRENA. DISTÂNCIA ENTRE A E O PONTO INTERMEDIÁRIO. Figura 1- Laboratório virtual DISTÂNCIA ENTRE A E O PONTO INTERMEDIÁRIO COM TENSÃO. Figura 2- Laboratório virtual DISTÂNCIA ENTRE B E O PONTO INTERMEDIÁRIO. Figura 3- Laboratório virtual DISTÂNCIA ENTRE B E O PONTO INTERMEDIÁRIO COM TENSÃO. Figura 4- Laboratório virtual A não aplicação de tensão na trena pode resultar em medições incorretas, devido a falta de tensão acarreta na curva ou relaxamento da fita, afetando a precisão da distância medida, podendo levar a erros nos cálculos e comprometimento dos dados. A não utilização da baliza em alinhamento correto pode acarretar desvios na medição e comprometimento da verticalidade ou horizontalidade requisitada, podendo resultar em erros no terreno, influenciando negativamente a interpretação das curvas de nível e a qualidade geral do levantamento topográfico. A precisão é fundamental para não tomarmos decisões equivocadas em projetos. Levantamento de curvas de nível. Após realizar o download da planilha com os dados medidos em campo, realizou se os cálculos de altura de cada ponto. A altura do instrumento, em nivelamento geométrico é a distância vertical compreendida entre a linha visada do nível de luneta e a superfície de nível de referência. Altura do instrumento=cota inicial + leitura de ré da estação P1 A cota inicial na estação P1 = 100,000 m( cota arbitrária) e leitura de ré, dada em A1=1,382 m. Então altura do instrumento = 100,000 + 1,382, ou seja,altura do instrumento = 101,382 m Após o cálculo da altura do instrumento, calculam se todas as outras cotas dos pontos posteriores. Sabe se que, quando a superfície de nível de comparação é arbitrária, as alturas dos pontos são denominadas de cotas. Cota = altura do instrumento na estação - leitura de vante de cada ponto. A forma de apresentação de dados é registrada da Tabela 1. Estas cotas são registradas na quadrícula(Figura 4), dando origem à figura 5. Identificando o maior e o menor valor:100,033 e 98,061. As curvas de nível são determinadas pelo método de equidistância, utilizando uma equidistância de 0,4 m(400 mm), por ter feito uma quadrícula de 20 m x 20 m= 400m², não obstante, pode ser escolhido outro valor que vai determinar o número de curvas. Tomando outros valores, um deles pouco abaixo da cota maior e o outro um pouco acima da cota menor( 100,000 e 98,010m) - sem ser outro valor de cota- fazemos os cálculos de curva usando o valor de equidistância adotado, teremos 5 curvas. 100,000 m 100,000-0,04=99,60 m 99,60-0,4=99,20 m 99,20-0,4=98,80 m 98,80-0,4=98,40m Tabela 1- Apresentação de leituras e cotas para os pontos da quadrícula. Figura 5- Exemplo de quadrícula. Figura 6- Marcação de cotas em pontos da quadrícula. A imagem acima representa apenas as primeiras cotas do terreno, as demais serão preenchidas de acordo com a tabela 1. Continuando, serão determinados os pontos por onde passa a curva. A primeira curva, de valor 100,000 m, se faz da seguinte forma: a) Observa-se em que quadrícula e qual vértice da área a curva tem início: A2 b) Subtrai se a maior cota do vértice da menor cota do vértice. A curva 100,000 inicia se no segmento A2-A3, então, 100,000 - 99,670=0,363 m(363mm). c) Calcula se a distância gráfica do segmento A2-A3. Na realidade, distância: A2-A3=5m, porém, em escala 1:100, a distância gráfica é de 50mm. d) Divide se a diferença de cotas pela distância gráfica: 363/50=7,26mm. Isso significa que cada mm deste segmento, no papel, equivale a 7,26 mm da diferença entre cotas. e) Posteriormente, subtrai se do maior valor da cota do vértice o valor da curva, que será representada assim:100,033-100,000=0,033m(33 mm). f) Este valor é dividido pelo valor que equivale a cada mm do segmento: 33/7,26=4,5mm. O que traduzimos em: A curva de nível de valor 100,00 m passa a 4,5 mm de distância da cota 100,033 m. Deve-se sempre iniciar a contagem a partir da maior cota, que, neste caso, foi 100,033 m. O que traduzimos em: a curva de distância da cota 100,000 m passa a 4,2m de distância da cota 100,033 m. Deve -se sempre iniciar a contagem a partir da maior cota, que neste caso, foi 100,033 m. Observa-se quais outros segmentos da quadrícula incluem esta curva e procede se de forma similar. Por exemplo, a curva 100,000 passa pelo segmento A2-A1, que tem por distancia: 100,033-100,000=0,033m(33mm) 33/50=0,66mm >>>100,033-100,000=0,033m (33mm)>>>33/0,66=50 mm. O mesmo ocorre para todas as outras curvas de nível. Curva de nível 99,60 A1-B1:42,34mm A2-B2:48,32mm A3-B3:25,17mm A4-B4:29,17mm A posição das curvas, nos segmentos da quadrícula, está representada pontos vermelhos na figura, que são unidas com linhas que representam a posição mais provável da curva. Com o conhecimento de níveis no terreno é possível estimar o volume de material para escavação ou o aterramento no terreno. A figura ilustra ainda o traçado de curvas de nível do terreno visitado. Para curva de nível 99,20 m C1-D1:2,86mm C2-D2:13,85mm C2-C3:24,72mm B3-C3:43,78mm B4:C4:43,05mm B5-C5:43,41mm C5-C6:35,20mm C6-D6:16,59mm C7-D7:48,56mm Para curva de 98,80m: C1-D1:46,81mm D1-D2:42,52mm D2-E2:28,16mm D3-E3:23,23mm D4-E4:31,01mm D5-E5:33,51mm D6-E6:35,20mm C6-D6:43,50mm D7-E7:42,17mm Para curva de 98,40m: D1-E1:39,81mm E1-E2:37,06mm E2-F2:27,70mm E3-F3:28,51mm E4-F4:37,79mm E5-F5:48,88mm F5-F6:22,20 mm Figura 7- Marcação de cotas em pontos da quadrícula. ELABORAÇÃO DO PERFIL TOPOGRÁFICO. A partir da carta topográfica do município de Capelinha-MG(Figura), escolheu se um alinhamento e traçou o perfil topográfico da região. Figura 8- Carta topográfica Realizou se uma análise e interpretação da carta topográfica e fez se um transecto na carta. Transferiu se os pontos de interseção das curvas de nível para a folha de papel milimetrado e desenhou o perfil topográfico( outra figura). Figura 9- Perfil Topográfico ELABORAÇÃO DO MAPA HIPSOMÉTRICO E CLINOGRÁFICO Elaborou se o mapa hipsométrico do terreno escolhido. Coloriu se as curvas de nível para facilitar o entendimento e a visualização do relevo. Cada intervalo foi colorido com cores distintas(300 a 325 metros – verde;325 a 350-azul;350 a 375-vermelho), conforme mostra a figura. A partir do mapa hipsométrico, desenhou se todas as inclinações do terreno para o mesmo trecho analisado. Escolheu se as inclinações e cores para representar no mapa. Para isso foi necessário perceber os valores máximos. Por exemplo, se a inclinação máxima for de 2,4% e a mínima for de 3%, convém fazer graduações de 5%, 10%, 15%, 20% e 25%, estabelecendo uma cor para cada valor, como se pede o mapa de clinografia. Calculou se para cada inclinação a distancia horizontal correspondente para a diferença de nível entre as curvas de nível. Mediu se a distancia horizontal entre as curvas de nível em vários pontos de interesse, classificando a inclinação de cada trecho entre curvas( figura mapa). CONCLUSÃO: A topografia trabalha principalmente com a definição de pontos, seja para locação ou mesmo para execução de levantamentos topográficos, que consiste na realização de qualquer topo de medição ou operação em campo no qual grandezas são verificadas e calculadas. Os procedimentos adotados visaram a realização das medições de tal maneira para que sejam evitados erros de deformação da trena, oriundos de medições inclinadas ou de deslocamento em função do vento ou gravidade. Com o desenvolvimento das atividades propostas foi possível mostrar como o terreno da região escolhida é representada na transversal, através do perfil topográfico e mediante mapa com a hipsometria do terreno e um mapa com a clinografia do terreno. REFERÊNCIAS ANDRADE,Manuela de Almeida;PEREIRA,AdrianeNunes. Fundamentos de Topografia. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S/A. Disponível em: https://biblioteca- virtual.com/detalhes/ebook/6087053754aa8872fb666a89 FARIA, Daniela Resende de. Cartografia. Editora e Distribuidora Educacional S.A,2017. Disponível em: https://biblioteca-virtual.com/detalhes/ebook/6087053754aa8872fb66644 IBGE-Instituto Brasileiro de Geografia e Estatistica. Cartas Topográficas. Disponível em: https://www.ibge.gov.br UNIVERSIDADE PITAGORAS-UNOPAR., Roteiro de aula prática. Disponível em: https:// www.colaboraread.com.br/aluno.