Topografia Aula01 Contextualização Histórica

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Professor Marcelo Piovani 
(marcelo.piovani@usf.edu.br) 1
TOPOGRAFIA
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TOPO/GRAFIA
TOPOS GRAPHEN
LUGAR DESCRIÇÃO
(GREGO)
TOPOGRAFIA: é a ciência, baseada na geometria e na trigonometria plana que utiliza
medidas horizontais e verticais para obter a representação em projeção ortogonal
sobre um plano de referencia dos pontos capazes de definir a forma, a dimensão e os
acidentes naturais artificiais de uma porção limitada de terreno.
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PRIMEIRAS CIVILIZAÇÕES 
• Capacidade restrita de guardar informações
• Ambiente vasto 
• Necessidade de encontrar água alimento e abrigo
• Aprimoramento dos símbolos 
IDADE ANTIGA (4.000 a.C. a 476 d.C.)
• Primeiros registros na Mesopotâmia – agricultura 
• Controle da água dos rios (Açudes, Canais de Irrigação)
• Expansões territoriais (confecções de mapas) {cartografia}
CONTEXTUALIZAÇÃO HISTÓRICA 
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SECULO VII a.C
• PENSADORES GREGOS: Explicações físicas para a terra e o universo 
• TEORIAS DA ESFERICIDADE DA TERRA: Aristóteles, Erastóstenes, Pitágoras
CARTOGRAFIA trata da representação cartográfica, em um plano horizontal de 
uma extensa área terrestre.
1. Contorno circular da sombra projetada pela terra nas eclipses da lua.
2. Variação do aspecto do céu estrelado com a altitude 
3. A diferença de horário na observação de um mesmo eclipse para observadores situados em meridianos 
afastados
CONTEXTUALIZAÇÃO HISTÓRICA
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GEODÉSIA: a ciência destinada a buscar respostas para a forma e a dimensão da terra 
como um todo 
CARTOGRAFIA trata da representação cartográfica, em um plano horizontal de 
uma extensa área terrestre.
CONTEXTUALIZAÇÃO HISTÓRICA
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IDADE MÉDIA À REVOLUÇÃO CIENTÍFICA 
• Século XI: Expansão marítima (Hidrografia)
• Avanços da astronomia (posicionamento pelos astros) {astrolábio}
• Cartografia: Mapa-múndi (J.D. Cassini, Paris) Planisfério de Van der Aa
CARTOGRAFIA trata da representação cartográfica, em um plano horizontal de 
uma extensa área terrestre.
CONTEXTUALIZAÇÃO HISTÓRICA
ASTROLÁBIO PROJEÇÃO POLAR VAN DE AA 
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CONTEXTUALIZAÇÃO HISTÓRICA
HIDROGRAFIA: denominação à descrição de oceanos e rios, levantamento do relevo
submerso, definição de rotas, inventário e cadastro de costas e ilhas etc.
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CONTEXTUALIZAÇÃO HISTÓRICA
DA REVOLUÇÃO INDUTRIAL AO MUNDO CONTEMPORÂNEO 
• Avanço dos instrumentos Topográficos
• Evolução da informática em substituição a mecânica
• Aprimoramento do Medidor Eletrônico De Distancias (MED) (1943) 
• Invenção do Teodolito Eletrônico (1970)
• Criação das Cadernetas Eletrônicas (Armazenamento digital)
- Os ângulos medidos passaram a ser lidos diretamente em um visor de cristal líquido
- Os MEDs passaram a ser conectados diretamente ao Teodolito. O processador central do teodolito 
passou a controlar também o distanceômetro, culminado nas Estações Totais. 
- Com a introdução da caderneta eletrônica, o tempo de medição diminuiu sensivelmente 
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EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS E GEODÉSICOS 
- ESTAÇÃO TOTAL
- NÍVEL DIGITAL
- NÍVEL A LASER
- ESCÂNER A LASER
- TRENAS A LASER
- ECOBATÍMETROS 
- SISTEMAS DE MEDIÇOES POR SATÉLITE (GPS)
- ARMAZENAMENTO DIGITAL 
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EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS E GEODÉSICOS 
TEODOLITO: É um instrumento óptico de medida utilizado na topografia, na geodesia e na 
agrimensura para realizar medidas de ângulos verticais e horizontais
TEODOLITO ÓPTICO MECÂNICO TEODOLITO ELETRÔNICO
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EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS E GEODÉSICOS 
DISTANCEÔMETRO: É um instrumento destinado a medir distâncias inclinadas. Deve ser
acoplado a um teodolito para possibilitar a medição do ângulo vertical para calcular a
distância horizontal e a distância vertical.
DISTANCEÔMETRO DISTANCEÔMETRO A LASER
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EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS E GEODÉSICOS 
ESTAÇÃO TOTAL OU TAQUEÔMETRO ELETRÔNICO: A evolução dos instrumentos de
medida de ângulos e distâncias trouxe como consequência o surgimento destes novos
instrumentos, que nada mais é do que teodolitos eletrônicos digitais com Distanceômetro
eletrônicos incorporados e montados num só bloco. Isto traz muita vantagem para a
automação de dados, podendo inclusive armazenar os dados coletados e executar alguns
cálculos mesmo em campo.
ESTAÇÃO TOTAL OU TAQUEÔMETRO ELETRÔNICO
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EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS E GEODÉSICOS 
SISTEMA DE POSICIONAMENTO POR SATÉLITE: É constituído de instrumentos
destinados para medição de coordenadas geodésicas via satélite.
RECEPTOR BASE NIVELANTE ANTENA 
Global Navigation Satellite System - (GNSS)
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EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS E GEODÉSICOS 
NÍVEL: É um instrumento destinado a gerar um plano horizontal de referência para calcular
os desníveis entre pontos. Podem ser automáticos ou digitais.
PRECISÃO= 1,2mm/km PRECISÃO= 1,5mm/km 
ALCANCE LEITURA ELETRÔNICA=80m
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EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS E GEODÉSICOS 
Tripé e Bipé: utilizado para a sustentação de outros instrumentos como teodolitos,
estações totais, níveis, bastão, baliza, etc. Suporte para apoio da baliza ou do bastão.
Tripé de Madeira Tripé Metálico 
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EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS E GEODÉSICOS 
Fio de Prumo: É um instrumento para detectar a vertical do lugar e elevar o ponto,
instalado num tripé.
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EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS E GEODÉSICOS 
Trena: Podem ser de fibra de vidro (Fiberglass), aço ou ínvar. As trenas de fibra de vidro
não são recomendadas pelo fato das fibras de vidro quebrarem e não ser visível ao
usuário. As de aço devem ser utilizadas com fator de correção de temperatura.
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EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS E GEODÉSICOS 
Baliza: São usadas para marcar pontos no terreno e para alinhar a medição à trena a fim
de mantê-la na direção correta; Podem ser de madeira ou ferro; possui ponta final
guarnecida de ferro; Comprimento de 2 a 3 m e pintadas de branco e vermelho para
facilitar visualização
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EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS E GEODÉSICOS 
Nível de Cantoneira: É um instrumento utilizado para detectar vertical de outro instrumento.
Pode ser adaptado numa baliza ou numa mira.
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EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS E GEODÉSICOS 
Mira: É um instrumento para medir a distância vertical de um ponto até o plano horizontal
do nível. Para os níveis digitais, a mira deve ser com códigos de barras.
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EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS E GEODÉSICOS 
Barômetro: É um instrumento usado para a medição da pressão atmosférica.
A pressão de 1 atm correspondente à pressão exercida por uma coluna de 760 mm 
contendo mercúrio, peso específico 13.579 kg/m³, sujeita a uma aceleração da gravidade 
de 9,80665 m/seg² 
1 atm = 760mm Hg = 10,518m , logo > Altitude = C * (760 – Pponto) , sendo 
C=10,518m/mm Hg
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EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS E GEODÉSICOS 
Bússola: É um instrumento que se utiliza para a determinação do norte magnético, 
direções e ângulos horizontais.
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TOPOMETRIA
Grego > topos (lugar) + e metron (medida) > Medida dos lugares
Trata dos métodos e instrumentos para avalição das grandezas (lineares e/ou angulares)
que definem os pontos topográficos, considerando os planos: horizontal e vertical. Um
ponto topográfico é o ponto que serve de apoio para a execução das medidas lineares e
angulares e que contribui para a representação desse espaço e dos acidentes a serem
cadastrados.
- PLANIMETRIA: estuda os procedimentos, métodos e instrumentos de medida de
ângulos e distancias considerando um plano horizontal.
- ALTIMETRIA: estuda os procedimentos, métodos e instrumentos de distancias
verticais ou diferenças de níveis e ângulos verticais.
- PLANIALTIMETRIA: aplica técnicas de planimétricas e altimétricas para a construção
de planta com curvas de nível.
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TOPOMETRIA
A topometria pode ser executada de duas formas:
a) Equipamentos Topográficos sobre a superfície da terra (Taqueometria)
b) Sensoriamento Remoto e sistemas de posicionamento porsatélite (GPS)
TAQUEOMETRIA: Grego > takhys (Rápido) + metrum (medida) – Refere-se a
levantamentos topográficos planialtimétricos
SENSORIAMENTO REMOTO: Aquisição de informações sobre um objeto sem que haja
qualquer contato físico.
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TOPOLOGIA
Grego > topos (lugar) + e logos (tratado)
Cuida do estuda das formas do relevo. É dirigida para a representação e interpretação de
uma planta do relevo do terreno, por meio dos pontos cotados, das curvas de nível ou dos
modelos em perspectiva. Atualmente, coma obtenção digital da altimetria aplica-se
interpoladores com softwares de MDTs (modeladores digitais de terrenos), possibilitando
analises geomorfológicas mais apuradas junto à área de interesse.
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DEFINIÇÃO DE TOPOGRAFIA
‘’Ao considerar que a ciência é um conjunto de conhecimentos e princípios objetivos e
sistemáticos de um fenômeno qualquer, a Topografia é uma ciência, pois se guia por um
conjunto de princípios e métodos científicos, para permitir que as pessoas realizem o
seu trabalho de forma mais eficiente. Se a arte é a capacidade de realização para obter
um resultado desejado aplicando conhecimentos e habilidades, topografia também é
arte, pois, em muitos casos, a criatividade e a execução apropriada dos princípios e
conhecimentos contribuem para obter a meta desejada. A topografia é ainda, uma
técnica, pois é um conjunto de procedimentos e métodos.’’
Marcelo Tuler 2014
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MERCADO E ATUAÇÕES DO TOPOGRAFO
CONSTRUÇÃO CIVIL: Edificações de modo geral (Locações prediais, rodovias,
ferrovias, pontes, viadutos túneis, barragens).
URBANISMO: Levantamentos para planejamento de cidades (zoneamentos), loteamos,
cadastros imobiliários urbanos, inventários, parcelamentos globais rurais, etc.
SÁUDE E MEIO AMBIENTE: Levantamentos pra planejamento e construções de
adutoras e estações de tratamento de esgoto e água, plantas topográficas para estudos
da hidrologia, redes de abastecimento, aterros sanitários, mapeamento e identificação
de zoonoses
VIAS DE COMUNICAÇÃO: Planejamento e locação de sistemas viário, levantamentos
cadastrais de vias urbanas, transporte marítimo, locação de aeroportos, implantação de
redes elétricas de telecomunicações dutovias.
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MERCADO E ATUAÇÕES DO TOPOGRAFO
GEOLOGIA, GEOTÉCINA E MINEIRAÇÃO: Definição de aspectos geológicos,
demarcação de jazidas, levantamento de azimutes e ângulo de inclinação de formações
rochosas, calculo para detonação de rochas, demarcação da área de risco,
demarcação de sítios arqueológicos, controle de assoreamento de barragens, etc.
CIÊNCIAS FLORESTAIS E AGRÁRIAS: Gerenciamento de reflorestamento, cadastros
florestais, projetos de irrigação e drenagem, divisão de glebas rurais,
georreferenciamento de propriedades rurais, agricultura de precisão.
ÁREA INDUSTRIAL: Apoio em nivelamento e alinhamento de estruturas, maquinas e
equipamentos mecânicos, definição de eixos e peças mecânicas, locação de peças e
estruturas mecânicas.
DEFESA NACIONAL: reconhecimento e exploração de áreas, estratégias e simulações,
demarcação de divisa, controle de fauna e flora.
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PROFICIONAIS QUE ATUAM COM TOPOGRAFIA
- TÉCNICOS:
Agrimensura, Geomática, Geoprocessamento, Estradas, Transportes, Transito,
Edificações, Mecânica, Meio Ambiente.
- GRADUAÇÃO
Engenharia de Agrimensura
Engenharia Cartográfica
Engenharia Civil
Arquitetura e Urbanismo
Geologia
Engenharia de Minas
Geografia
Engenharia Florestal
Engenharia Ambiental
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS DA GEODÉSIA 
GEODÉDISA > Grego > geodaisia > Divisão de Terras
Os objetivos da topografia e da Geodésia como ciência são similares, ambas referindo-se
a levantamentos para representação de porções sobre a superfície da terra. No entanto, a
Topografia estuda o PARTICULAR, ou seja, limita-se à representação de áreas de
dimensões reduzidas para implantação, geralmente de uma obra de engenharia de
pequeno porte; a Geodésia parte para o GERAL, determinando a forma geométrica, o
tamanho da Terra e o campo gravitacional, ou seja, construindo e apresentando um
formulário para referenciar os pontos levantado localmente, em uma referencia global.
GEOIDE 
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CONCEITOS FUNDAMENTAIS DA GEODÉSIA 
GEODÉSIA: ciência que estuda a forma e as dimensões da Terra, a posição de pontos
sobre sua superfície e a modelagem do campo de gravidade.
O termo Geodésia também é usado em Matemática para a medição e o cálculo acima de
superfícies curvas usando métodos semelhantes àqueles usados na superfície curva da
terra.
A GEODÉSIA SUPERIOR, dividida entre a Geodésia Física e a Geodésia Matemática,
trata de determinar e representar a figura da terra em termos globais;
A GEODÉSIA INFERIOR, também chamada Geodésia Prática ou Topografia, levanta e
representa partes menores da Terra onde a superfície pode ser considerada “planas’’
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A FORMA DA TERRA E AS SUPERFÍCIES DE REFERÊNCIA
A Terra possui uma forma aproximadamente esférica, ligeiramente achatada nos polos,
com uma superfície bastante irregular.
As elevações e as depressões na superfície terrestre tornam praticamente impossível
medir essa superfície, haja vista a assombrosa quantidade de dados que seriam
necessários para representá-la.
AS SUPERFÍCIES DE REFERÊNCIA
Para o posicionamento de pontos na superfície da Terra,
necessita-se de uma Superfície de Referência.
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A FORMA DA TERRA E AS SUPERFÍCIES DE REFERÊNCIA
1. A SUPERFÍCIE TOPOGRAFICA 
2. O ELIPSÓIDE
3. O GEÓIDE (SUPERFÍCIE REAL)
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ELIPSÓIDE
Sir Isaac Newton (1642-1727) considerou a forma da Terra como uma figura geométrica
gerada pela rotação de uma elipse em torno do eixo menor, chamada Elipsóide de
revolução.
O elipsóide é, portanto, um conceito matemático, um artifício teórico para fornecer um
referencial para a Geodésia. Entretanto, os levantamentos geodésicos precisam levar em
consideração a realidade da superfície terrestre.
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ELIPSÓIDE
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GEÓIDE
É a superfície contendo as massas continentais e o fundo oceânico, onde são executadas
as operações geodésicas (medidas físicas).
PITÁGORAS TALES DE MILETO ARISTÓTELESERATÓSTENES
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GEÓIDE
Gauss (1777 - 1855) caracterizou a Superfície Geoidal como:
Figura definida como a superfície equipotencial do campo gravitacional terrestre, que
coincide com o nível médio dos mares, supostamente homogêneos e em repouso, e que
se estende por todos os continentes, sem interrupções.
Embora melhor descreva a forma física da Terra, o geoide se caracteriza por uma grande
complexidade em função da distribuição irregular das massas no interior da Terra. Isso
torna bastante difícil a representação matemática do geóide, o que leva à adoção do
elipsóide como a forma matemática da Terra.
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GEÓIDE
‘https://www.youtube.com/watch?v=uUy6VcBCUbw
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SISTEMA GEODÉSICO DE REFERÊNCIA
Atualmente os sistemas geodésicos de referência são constituídos por redes de referência.
São pontos materializados no terreno cujas coordenadas são determinadas através de
técnicas espaciais. As redes podem ser:
• Globais (IGS)
• Internacionais (GPS Service for Geodynamics)
• Continentais (SIRGAS)
• Nacionais (RBMC – Estações no Google Earth .KMZ)
• Regionais (Rede GPS do estado de São Paulo)
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SISTEMA GEODÉSICO DE REFERÊNCIA
• Datum Geodésico Horizontal (DGH) adota:
- Elipsóide de referência: fixação e orientação no espaço.
- Ponto origem: atribui coordenadas geodésicas, altura geoidal e um azimute de partida.
• Sistema Geodésico definido:
Define-se o sistema geodésico através da escolha do DGH. Ex.:SAD-69, SIRGAS
• Sistema Geodésico materializado:
Sua materialização são os marcos de referência e suas coordenadas60
DATUM 
Datum (plural Data), do latim dado, na cartografia refere-se ao modelo matemático
teórico da representação da superfície da Terra ao nível do mar utilizado pelos
cartógrafos numa dada carta ou mapa. Dado existirem vários data em utilização
simultânea, na legenda das cartas está indicado qual o datum utilizado. De uma forma
muito simplificada, datum providencia o ponto de referência a partir do qual a
representação gráfica dos paralelos e meridianos, e consequentemente do todo o resto
que for desenhado na carta, está relacionado e é proporcionado.
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DATUM