AULA 07-ALTIMETRIA

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TOPOGRAFIA
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ALTIMETRIA
Altimetria e a parte da Topografia que se incumbe das medidas na vertical ou num plano vertical, 
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obtendo-se distâncias verticais ou diferenças de nível ou ângulos verticais, de vários pontos em relação a um plano horizontal de referência de nível (DATUM), sendo denominada de nivelamento.
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	Quando o plano de referência e o nível médio dos mares (N.M.M.) e, as alturas ou diferenças de nível ou as distâncias verticais forem obtidas em relação a este plano denominam-se Altitudes (Fig. 1) e quando o plano de referência e um plano qualquer (arbitrário) denominam-se Cotas 
(fig. 2).
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Os métodos de nivelamento, segundo a precisão em ordem decrescente são: 
1)	Nivelamento Geométrico: consiste em determinar um plano horizontal e a intersecções dele com uma série de verticais tiradas pelos pontos a nivelar, e em seguida determinar as distâncias verticais desses pontos.
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Nesse processo para determinar o plano horizontal (nivelador) utiliza-se como equipamento a nível, onde o plano horizontal e dado pela linha de visada. Os tipos de níveis são: de luneta, de bolha de ar e nível de pedreiro, sendo o mais utilizando o nível de luneta.
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As medidas verticais são obtidas das leituras nas miras pelos fios médios dos níveis. As miras são réguas gravadas centimetricamente com várias dimensões de 2(dois) ate 4 (quatro) metros.
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Em nivelamento geométrico devem-se tomar cuidados especiais durante os trabalhos de campo para não incidir em erros devido a curvatura da terra, refração da luz. Para elimina-los devem-se observar a seguintes condições:	As miras não deverão estar situadas a mais de 150 metros do 	nível;
Não fazer as leituras nas extremidades das miras;
	
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-	Se na execução dos trabalhos forem tomados esses devidos cuidados, sua elaboração será isenta de erros naturais.
-	O nivelamento geométrico no campo e obtido da seguinte maneira:
-Colocar sempre que possível o nível equidistantes dos pontos de miras;
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Nivelamento Simples
Este processo consiste em nivelar dois pontos visíveis e que não ultrapassem a distância de 150 metros.
 Modo de execução (fig.) 
 -Coloca-se a mira sobre o piquete ou marco no ponto de cota conhecida,ou arbitraria (ponto A).
 -Instala-se o aparelho em um local que possa visar os dois pontos. Não será necessário estar alinhados com os pontos.
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Faz-se a leitura da mira no ponto de cota conhecida. A esta operação dá-se o nome de visada a Re.
Coloca-se a mira no ponto de cota desconhecida, lê-se a mira; A esta operação dá-se o nome de visada a vante (ponto B).
OBS: As leituras das miras deverão se milimétricas (mm).
	Para o cálculo da cota de ponto B será: A cota do ponto de referencia + a visada a Re, menos a visada a vante no ponto de cota desconhecida.
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Nivelamento Composto
Quanto os dois pontos a nivelar estão em distâncias superior ao tamanho da mira. Neste caso e necessário subdividir o trecho (fig.) e repetir várias vezes o nivelamento simples.
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H1 = HA + V.R.A. – V.V.1
H2 = H1 + V.R.1 – V.V.2
H3 = H2 + V.R.2 – V.V.3
HB = H3 + V.R.3 – V.V.B
DH = Σ Re – Σ Vante
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 0 1 2 3 4
500 m
______
Plano de 
referência
3,903
0,382
503,9
3,3
0,56
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Para calcular a cota B será desenvolvido assim
H1 = HA + V.R.A. – V.V.1
H2 = H1 + V.R.1 – V.V.2
H3 = H2 + V.R.2 – V.V.3
HB = H3 + V.R.3 – V.V.B
Para calcular a diferença de altura entre os dois pontos será: DH = Σ Re – Σ Vante
Então aplicando a fórmula para calcular a cota do ponto B.
Se DH = (+) ponto B esta acima do Ponto A
 DH = (-) ponto B esta abaixo do ponto A
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NIVELAMENTO GEOMETRICO DE PERFIL DE EIXO LOGNITUDINAL
Em muitos projetos e necessário conhecer a configuração topográfica de uma linha sobre o terreno, a fim de fornecer elementos necessários para a elaboração de projetos de estradas, canais, linhas de transmissões de eletricidade, oleodutos, etc.
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	Consiste este método em demarcar toda linha com piquetes de distâncias iguais e nivelá-los, tomando cuidado de colher todos os elementos necessários a fim de representar em planta uma cópia fiel do terreno.
	Seja um trecho de uma linha AB a nivelar:
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Nesse tipo de nivelamento pode-se nivelar vários pontos com a mesma altura de instrumento, sem desloca-lo de local, basta que deste ponto de para visar todos os pontos escolhidos.
	Nota-se pela figura, que os pontos 1 e 2 estão antes do nível e mesmo assim as leituras são vantes, pelo motivo de não terem contas conhecidas.
	Neste caso existem dois tipos de leituras a vante, leituras vante intermediaria:
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quando as leituras são feitas com a mesma altura do instrumento e leitura de mudanças; quando a leitura e feita com a mesma altura do instrumento, mas será necessário o deslocamento do nível para outro local, a fim de prosseguir com o nivelamento para os outros pontos.
	Para prosseguir o nivelamento e necessário fazer leitura Re no ponto onde foi feita a leitura de mudanças para determinar a nova altura do instrumento.
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A
5 6 7 8 9 
 A 1 2 3 4 5
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Exemplo de caderneta de campo para este tipo de nivelamento:
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Da operação das alturas do instrumento subtraídas as visadas vantes intermediarias.
	Nos nivelamentos deverão ser fixados os pontos de cotas ou de altitudes que servirão de referencia de nível (RN) para a conferencia dos trabalhos, origem para novos nivelamentos e que poderão também ser utilizados posteriormente em outras datas.
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Os RsNs deverão ser pontos previamente escolhidos como soleira da Igreja, de repartições públicas ou poderão ser materializados com marcos de madeira e concreto. Deverão ser perfeitamente definidos em plantas e cadernetas de campo. Hoje podem ser definidos com GPS de precisão, marcando as coordenadas geograficas.
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Verificação de um nivelamento – erros e distribuições
Em todo nivelamento será necessário à verificação das condições de erros cometidos durante a execução e deve-se considerar:
Em poligonais fechadas, isto e, quando o ponto inicial do nivelamento e também o ponto final após o percurso total da poligonal,os pontos deverão ter cotas iguais ou a diferença das somatórias de visadas a Re e somatórias de visadas a vante e zero.
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As diferenças de valores fornecera o erro de fechamento de nivelamento, que não devera ser superior às exigências previstas nas normas de levantamento topográficos, impostas pelos tipos de projetos que serão elaborados em função desses trabalhos.
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CONFECCAO DE PLANTA PERFIL
Esta planta e de grande utilidade para o mais variado tipo de projeto: como de estradas, linhas elétricas, canais, adutoras, viadutos, pontes, perfil geológico, etc. Fornecendo elementos do terreno necessários para a fiel representação do terreno para onde se desenvolvera o projeto.
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O perfil será desenhado em papel de boa qualidade, sobre um eixo de coordenadas cartesianas, onde o eixo das abcissas representara as distâncias horizontais entre os pontos notáveis de cotas conhecidas e as ordenadas será a representação das distâncias verticais ou das cotas destes pontos. Sendo adotadas duas escalas; Escala Vertical para as cotas e a escala horizontal para as distancias horizontais.
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A escala vertical devera ser diferente a da escala horizontal, para facilitas a interpretação de detalhes do perfil do terreno. Normalmente a escala vertical usada e referida à escala horizontal, sendo dez vezes menor que a horizontal.
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Por exemplo: se a escala horizontal utilizada for 1:2000 a vertical devera ser 1:200.
Existem
tipos de projetos em que as escalas usadas são iguais, como projeto da construção civil e há casos também que as escalas são totalmente diferentes como perfil geológico.
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Para a facilidade da marcação das distâncias horizontais e evitar erros de medidas devido ao uso repetido de escala, deve-se preparar previamente o sistema de eixo das coordenadas cartesianas, com medidas de escalas rigorosas.
As distancias horizontais serão marcadas de uma maneira progressiva chamadas distancias progressivas, evitando o tipo de erro acima descrito.
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Para evitar que as coordenadas tenham comprimento excessivo, devido ao seu plano de referencia, subtrai-se uma grandeza das cotas, ou seja, refere-se às cotas em função de umas das cotas de tal modo que o perfil possa ser representado no papel com as do plano de referencia, sem que haja alterações na representação do perfil.
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Nivelamento Trigonometrico
O nivelamento trigonométrico e o método que se incumbe das medidas verticais indiretas por soluções do triangulo retângulo, onde e determinada a distância horizontal e o ângulo de inclinação ou distância zenital no campo.
Diz ângulo de inclinação (α) ao ângulo formado pela linha de visada e o plano horizontal do eixo ótico do instrumento, e distancia zenital (Z) ao ângulo contado a partir do zênite ate a linha de visada. 
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	Neste método deve-se considerar que há dois tipos de nivelamento trigonométrico que são:
	A – Nivelamento Trigonométrico de longo Alcance, este nivelamento e mais utilizado a Geodesia.
	B – Nivelamento Trigonométrico de Pequeno Alcance, e este método o mais empregado em topografia, sendo que, não poderá utilizar distancias horizontais maiores do que 150 metros, caso isto não seja obedecido será necessário fazer as correções acima descritas.
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Neste caso usamos a mesma fórmula da medida de distância, porém com o seno do ângulo.
Altura – seno do ângulo adjacente x a hipotenusa (linha inclinada)
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Nivelamento Barometrico
E baseado na relação da formula barométrica que existe entre altitude e pressão atmosférica. De forma simplificada teremos maior altitude menores pressões e menores altitudes maiores pressões. 
O nivelamento barométrico e utilizado em levantamentos que não requer uma grande precisão e e de grande valia pela rapidez de operação e determinação de altitudes. 
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NIVELAMENTO COM GPS
Podemos também fazer nivelamento com GPS, mas sua precisão depende da precisão do aparelho, os GPS comuns só medem a altitude de metro em metro.