apostila topografia
288 pág.

apostila topografia


DisciplinaTopografia I10.227 materiais202.010 seguidores
Pré-visualização41 páginas
topográfico; 
f) O eixo das ordenadas é a referência azimutal, que, dependendo das 
particularidades do levantamento, pode estar orientado para o norte 
geográfico, para o norte magnético ou para uma direção notável do 
terreno, julgada como importante. 
FUNDAMENTOS DE TOPOGRAFIA 
 
Luis A. K. Veiga/Maria A. Z. Zanetti/Pedro L. Faggion 
 
13 
 
Uma vez que a Topografia busca representar um conjunto de 
pontos no plano é necessário estabelecer um sistema de coordenadas 
cartesianas para a representação dos mesmos. Este sistema pode ser 
caracterizado da seguinte forma: 
 
Eixo Z: materializado pela vertical do lugar (linha materializada 
pelo fio de prumo); 
Eixo Y: definido pela meridiana (linha norte-sul magnética ou 
verdadeira); 
Eixo X: sistema dextrógiro (formando 90º na direção leste). 
 
A figura 1.11 ilustra este plano. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.11 - Plano em Topografia. 
 
 
 
Em alguns casos, o eixo Y pode ser definido por uma direção 
notável do terreno, como o alinhamento de uma rua, por exemplo, 
(figura 1.12). 
 
 
 
PN 
PS 
Eixo Y 
Eixo X 
Eixo Z 
Plano de Projeção 90º 
90º 
FUNDAMENTOS DE TOPOGRAFIA 
 
Luis A. K. Veiga/Maria A. Z. Zanetti/Pedro L. Faggion 
 
14 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.12 - Eixos definidos por uma direção notável. 
 
 
1.3.4.1 - Efeito da Curvatura na Distância e Altimetria 
 
A seguir é demonstrado o efeito da curvatura nas distâncias e 
na altimetria. Na figura 1.13 tem-se que S é o valor de uma distância 
considerada sobre a Terra esférica e S´ a projeção desta distância sobre o 
plano topográfico. 
 
 
 
Figura 1.13 - Efeito da curvatura para a distância. 
 
 
 
R: raio aproximado da Terra (6370 km) 
 
 
Eixo X 
Eixo Y 
FUNDAMENTOS DE TOPOGRAFIA 
 
Luis A. K. Veiga/Maria A. Z. Zanetti/Pedro L. Faggion 
 
15 
 
A diferença entre S´e S será dada por: 
 
S - S'S =\u2206 (1.3) 
 
Calculando S e S´e substituindo na equação (1.3) tem-se: 
 
 \u3b8tgR S' = (1.4) 
 
 \u3b8R S = (1.5) 
 
 \u3b8\u3b8 RRtg S \u2212 =\u2206 (1.6) 
 
) \u2212 =\u2206 \u3b8\u3b8(tg R S (1.7) 
 
 
 
Desenvolvendo tg \u3b8 em série e utilizando somente os dois 
primeiros termos: 
 
(1.8) 
 
 
(1.9) 
 
 
Onde \u3b8 = S/R, logo: 
 
(1.10) 
 
 
 
(1.11) 
 
 
A tabela 1.1 apresenta valores de erros absolutos e relativos 
para um conjunto de distâncias. 
 
 
K+\u3b8+\u3b8+\u3b8=\u3b8
15
2 5
3
3
tg
\uf8f7
\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec
\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u3b8\u2212\u3b8+\u3b8=\u2206
3
RS
3
3
RS
3\u3b8=\u2206
R3
SS
2
3
=\u2206
FUNDAMENTOS DE TOPOGRAFIA 
 
Luis A. K. Veiga/Maria A. Z. Zanetti/Pedro L. Faggion 
 
16 
 
Tabela 1.1 - Efeito da curvatura para diferentes distâncias. 
S (km) \u2206s 
1 0,008 mm 
10 8,2 mm 
25 12,8 cm 
50 1,03 m 
70 2,81 m 
 
Analisando agora o efeito da curvatura na altimetria, de acordo 
com a figura 1.11. 
 
 
 
 
Figura 1.14 - Efeito da curvatura na altimetria. 
 
Através da figura 1.11 é possível perceber que: 
 
hR
R
\u2206+
=\u3b8cos (1.12) 
 
Isolando \u2206h na equação anterior: 
 
\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb \u2212\u22c5=\u2206 1
cos
1
\u3b8
Rh (1.13) 
 
R: raio aproximado da: diferença de nível entre os 
pontos B e B´, este último projeção de B no plano 
topográfico. 
 
FUNDAMENTOS DE TOPOGRAFIA 
 
Luis A. K. Veiga/Maria A. Z. Zanetti/Pedro L. Faggion 
 
17 
 
De acordo com CINTRA (1996), desenvolvendo em série 1/cos \u3b8 e 
considerando que: 
 
R
S
=\u3b8 (1.14) 
 
Tem-se: 
2
2R
h \u3b8
\u22c5
=\u2206 (1.15) 
 
R2
S2h
\u22c5
=\u2206 (1.16) 
 
A tabela 1.2 apresenta o efeito da curvatura na altimetria para 
diferentes distâncias. 
 
Tabela 1.2 - Efeito da curvatura na altimetria. 
S \u2206h 
100m 0,8 mm 
500m 20 mm 
1 km 78 mm 
10 km 7,8 m 
70 km 384,6 m 
 
Como pode ser observado através das tabelas 1.1 e 1.2, o efeito 
da curvatura é maior na altimetria que na planimetria. Durante os 
levantamentos altimétricos alguns cuidados são tomados para minimizar 
este efeito, como será visto nos capítulos posteriores. 
 
 
 
1.4 - Classificação dos Erros de Observação 
 
Para representar a superfície da Terra são efetuadas medidas de 
grandezas como direções, distâncias e desníveis. Estas observações 
inevitavelmente estarão afetadas por erros. As fontes de erro poderão 
ser: 
 
FUNDAMENTOS DE TOPOGRAFIA 
 
Luis A. K. Veiga/Maria A. Z. Zanetti/Pedro L. Faggion 
 
18 
 
\u2022 Condições ambientais: causados pelas variações das 
condições ambientais, como vento, temperatura, etc. Exemplo: variação 
do comprimento de uma trena com a variação da temperatura. 
\u2022 Instrumentais: causados por problemas como a imperfeição 
na construção de equipamento ou ajuste do mesmo. A maior parte dos 
erros instrumentais pode ser reduzida adotando técnicas de 
verificação/retificação, calibração e classificação, além de técnicas 
particulares de observação. 
\u2022 Pessoais: causados por falhas humanas, como falta de 
atenção ao executar uma medição, cansaço, etc. 
 
Os erros, causados por estes três elementos apresentados 
anteriormente, poderão ser classificados em: 
\u2022 Erros grosseiros 
\u2022 Erros sistemáticos 
\u2022 Erros aleatórios 
 
1.4.1 - Erros Grosseiros 
 
Causados por engano na medição, leitura errada nos 
instrumentos, identificação de alvo, etc., normalmente relacionados com 
a desatenção do observador ou uma falha no equipamento. Cabe ao 
observador cercar-se de cuidados para evitar a sua ocorrência ou 
detectar a sua presença. A repetição de leituras é uma forma de evitar 
erros grosseiros. 
Alguns exemplos de erros grosseiros: 
 
\u2022 Anotar 196 ao invés de 169; 
\u2022 Engano na contagem de lances durante a medição de uma 
distância com trena. 
 
1.4.2 - Erros Sistemáticos 
 
São aqueles erros cuja magnitude e sinal algébrico podem ser 
determinados, seguindo leis matemáticas ou físicas. Pelo fato de serem 
produzidos por causas conhecidas podem ser evitados através de 
técnicas particulares de observação ou mesmo eliminados mediante a 
aplicação de fórmulas específicas. São erros que se acumulam ao longo 
do trabalho. 
 
FUNDAMENTOS DE TOPOGRAFIA 
 
Luis A. K. Veiga/Maria A. Z. Zanetti/Pedro L. Faggion 
 
19 
 
Exemplo de erros sistemáticos, que podem ser corrigidos 
através de fórmulas específicas: 
 
\u2022 Efeito da temperatura e pressão na medição de distâncias com 
medidor eletrônico de distância; 
\u2022 Correção do efeito de dilatação de uma trena em função da 
temperatura. 
 
Um exemplo clássico apresentado na literatura, referente a 
diferentes formas de eliminar e ou minimizar erros sistemáticos é o 
posicionamento do nível a igual distância entre as miras durante o 
nivelamento geométrico pelo método das visadas iguais, o que 
proporciona a minimização do efeito da curvatura terrestre no 
nivelamento e falta de paralelismo entre a linha de visada e eixo do nível 
tubular. 
 
1.4.3 - Erros Acidentais ou Aleatórios 
 
São aqueles que permanecem após os erros anteriores terem 
sido eliminados. 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. 
 
De acordo com GEMAEL (1991, p.63), quando o tamanho de 
uma amostra é elevado, os erros acidentais apresentam uma distribuição 
de freqüência que muito se aproxima da distribuição normal. 
 
1.4.3.1 - Peculiaridade dos Erros Acidentais 
 
\u2022 Erros pequenos ocorrem mais freqüentemente do que os 
grandes, sendo mais prováveis; 
\u2022 Erros positivos e negativos do mesmo tamanho acontecem com 
igual freqüência, ou são igualmente prováveis; 
\u2022 A média dos resíduos é aproximadamente nula; 
\u2022 Aumentando o número de observações, aumenta a 
probabilidade de se chegar próximo ao valor real. 
 
Exemplo de erros acidentais: