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02/11/2017 1 GEODÉSIA Profa. Dra. Ana Cristina Rodriguez ESCOLA POLITECNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO - EPUSP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE TRANSPORTES EXERCÍCIOS E ETC... GE OD ÉS IA - GP S MEDIDAS DE DISTÂNCIA Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) A medida entre dois pontos, em topografia, corresponde à medida da distância HORIZONTAL entre esses dois pontos, mesmo que o terreno seja inclinado. A medição de uma DISTÂNCIA pode ser efetuada por processo direto, por processo indireto ou, por processos eletrônicos, sendo este último o mais moderno e mais preciso. As distâncias podem ser: a. Distância HORIZONTAL: é a distância entre dois pontos considerando o terreno plano, sem inclinação. b. Distância INCLINADA: é a distância entre dois pontos considerando a inclinação do terreno. c. DESNÍVEL: é a distância entre dois pontos considerando o terreno plano, sem inclinação. 02/11/2017 2 GE OD ÉS IA - GP S MEDIDAS DE DISTÂNCIA Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) FONTE: FRÓES, V. N. (PUC-GO) GE OD ÉS IA - GP S MEDIDAS DE DISTÂNCIA Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) FONTE: FRÓES, V. N. (PUC-GO) 02/11/2017 3 GE OD ÉS IA - GP S MEDIDA DIRETA DE DISTÂNCIA Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) A determinação da extensão de um alinhamento pode ser feita por medida direta quando o instrumento é aplicado no terreno ao longo do alinhamento. Os instrumentos utilizados para medição podem ser chamados também de DIASTÍMETROS, entre eles estão: TRENA DE AÇO; TRENA DE FIBRA DE VIDRO; TRENAS PLÁSTICAS. Alguns acessórios que auxiliam nas medidas: BALIZA PIQUETES ESTACAS GE OD ÉS IA - GP S MEDIDAS DE DISTÂNCIA Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) DISTÂNCIOMETRO MARCA SOKKIA C41, TRIPÉ E RÉGUA 02/11/2017 4 GE OD ÉS IA - GP S MEDIDA INDIRETA DE DISTÂNCIA Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) O processo de medida é indireto quando a distância é obtida em função da medida de outras grandezas, não havendo, portanto, necessidade de percorrer a distância. A medida indireta das distâncias é baseada na resolução de TRIÂNGULOS ISÓSCELES ou RETÂNGULOS. A TAQUEOMETRIA, do grego “takhys” (rápido), “metren” (medição), compreende uma série de operações que constituem um processo rápido e econômico para a obtenção indireta da distância horizontal e diferença de nível. Os instrumentos utilizados são denominados taqueômetros, que além de medir ÂNGULOS, acumulam também a propriedade de medir oticamente as distâncias HORIZONTAIS e VERTICAIS. Os taqueômetros são classificados em normais (teodolitos providos de fios ESTADIMÉTRICOS). GE OD ÉS IA - GP S MEDIDAS DE DISTÂNCIA Os instrumentos empregados fornecem os dados referentes às leituras processadas na mira com auxílio dos fios ESTADIMÉTRICOS, bem como o ângulo de inclinação do terreno lido, no limbo vertical do aparelho. Se observarmos um teodolito, através da ocular, veremos uma série de fios PARALELOS e PERPENDICULARES entre si. LEITURA DA MIRA a partir da Régua de Madeira (pouco usual) 02/11/2017 5 GE OD ÉS IA - GP S MEDIDAS DE DISTÂNCIA LEITURA DA MIRA GE OD ÉS IA - GP S MEDIDAS DE DISTÂNCIA Ângulo ZENITAL: é o ângulo formado entre a vertical do lugar (zênite) e a linha visada, medido no plano. Varia de 0º a 180º, tendo a origem no zênite. Ângulo VERTICAL: é o ângulo formado entre a linha do horizonte (plano horizontal) e a linha de visada, medido no plano. Varia de 0º a + 90º (acima do horizonte) e 0º a - 90º (abaixo do horizonte). 02/11/2017 6 GE OD ÉS IA - GP S MEDIDAS DE DISTÂNCIA LEITURA DA MIRA GE OD ÉS IA - GP S MEDIDAS DE DISTÂNCIA Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) As miras são réguas graduadas de madeira ou metal usadas no nivelamento para determinação de DISTÂNCIAS VERTICAIS, medidas entre a projeção do traço do retículo horizontal da luneta na mira e o ponto do terreno onde a mira está instalada. Existem duas formas mais comuns de se assinalar as graduações e os algarismos na mira. As miras de MADEIRA são poucos usuais, onde o valor em metros inteiro (1m, 2m, 3m) é assinalado por ALGARISMOS ROMANOS, e a identificação da metragem, nos valores intermediários, é feita através do NÚMERO DE BOLINHAS colocadas acima do algarismo que assinala os decímetros (1 bolinha = 1 metro, 2 bolinhas = 2 metros, etc.). 02/11/2017 7 GE OD ÉS IA - GP S MEDIDAS DE DISTÂNCIA Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) Já nas miras de metal ou ALUMÍNIO, a metragem vem expressa em algarismo. E traz algarismos para indicação do metro e centímetro. Na ESTADIMETRIA dever-se-á efetuar a leitura não só dos fios superior (FS) e inferior (FI) como também o valor do fio médio (FM): este valor servirá de conferência da leitura dos 2 anteriores já que é a MÉDIA ARITMÉTICA de ambos. É prática na leitura ESTADIMÉTRICA fazer coincidir o fio inferior com uma divisão inteira (1,000 m; 1,200; 1,500; etc.) para maior facilidade de leitura: neste caso será necessário se avaliar somente o fio superior. GE OD ÉS IA - GP S LEITURA DA MIRA Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) Existem duas formas mais comuns de se assinalar as GRADUAÇÕES e os ALGARISMOS na mira. Na MIRA A, a metragem vem expressa em ALGARISMO. 02/11/2017 8 GE OD ÉS IA - GP S LEITURA DA MIRA Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) Na MIRA B, o valor em METROS INTEIRO (1m, 2m, 3m) é assinalado por ALGARISMOS ROMANOS, trata-se da identificação da METRAGEM, nos valores intermediários. E é feita através do número de bolinhas colocadas acima do algarismo que assinala os decímetros: 1 bolinha = 1 metro 2 bolinhas = 2 metros, 3 bolinhas = 3 metros, etc. GE OD ÉS IA - GP S LEITURA DA MIRA Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) Na ESTADIMETRIA dever-se-á efetuar a leitura não só dos fios superior e inferior como também o valor do fio médio. O valor do Fio MÉDIO servirá de conferência da leitura dos 2 anteriores já que é a média aritmética de ambos. É prática na leitura ESTADIMÉTRICA fazer coincidir o fio inferior com uma divisão inteira (1,000 m; 1,200; 1,500; etc.) para maior facilidade de leitura: neste caso será necessário se avaliar somente o fio superior. No caso de LUNETA com a IMAGEM INVERTIDA, coincide-se o fio superior com a divisão inteira. 02/11/2017 9 GE OD ÉS IA - GP S LEITURA DA MIRA GE OD ÉS IA - GP S 02/11/2017 10 GE OD ÉS IA - GP S LEITURA DA MIRA I. Mira A tem fio superior e inferior de 1,100 e 900 m, respectivamente. II. Mira A tem fio médio de 1,00 e diferença 200 m. GE OD ÉS IA - GP S LEITURA DA MIRA II. Mira B tem fio superior e inferior de 1,550 e 1,414 m (direita), respectivamente. III. Mira B tem fio superior e inferior de 2,220 e 2,096 m (invertida), respectivamente. V. Mira B tem fio médio de 1,482 e diferença 136 m (invertida).FALSO VI. Mira B tem fio médio de 2,158 e diferença 124 m (direita).FALSO 02/11/2017 11 GE OD ÉS IA - GP S EXERCICIOS 1 – Realize a conversão das coordenadas em Latitude: 31°35’15’’S e em Longitude: 57°28’15,5’’W de GMS (GRAU MINUTO SEGUNDO) para coordenadas em GRAUS DECIMAIS. Existe 60 minutos em 1°(um grau) e 60 segundos em 1’ (um minuto), para converter GMS ► GRAUS DECIMAIS: GRAUS DECIMAIS = GRAUS + MINUTOS / 60 + SEGUNDOS / 3600. Latitude: 31°35’15’’S = 31 + 35/60 + 15/3600 = 31 + 0,58333 + 0,0041666 = 31 + 0,587499966 = 31,0587499966° Longitude: 57°28’15,5’’W = 57 + 28/60 + 15,5/3600 = 57 + 0,466666 + 0,004305555 = 57 + 0,470971555 = 57,47097156°Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) GE OD ÉS IA - GP S EXERCICIOS 2 – Realize a conversão das coordenadas em Latitude: 31,0587499966°S e em Longitude: 57,47097156°W de GRAUS DECIMAIS para coordenadas em GMS (GRAU MINUTO SEGUNDO). GMS = GRAUS DECIMAIS x 60 (MINUTOS) DECIMAIS x 60 (SEGUNDOS) Latitude: 31,0587499966°S=31° 0,0587499966x60 =31°35’,24999796 =31°35’ 0,24999796x60=31°35’14,9995” ou 31°35’15”S Longitude: 57,47097156°W =57° 0,47097156x60 = 57°28’,2582936 =57°28’ 0,2582936x60=57°28’15,4976” ou 57°28’15”W Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) 02/11/2017 12 GE OD ÉS IA - GP S EXERCICIOS 3 – Realize a conversão das coordenadas abaixo: a)Latitude: 23°28'23.88"S e Longitude: 46°39'56.88”W b) Latitude: 31,555°S e Longitude: 51,025°W c) Latitude: 31°35’15’’S e Longitude: 57°28’15,5’’W d) Latitude: 23,4733° N e Longitude: -46.6658° W GE OD ÉS IA - GP S QUADRANTE Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) 02/11/2017 13 GE OD ÉS IA - GP S SISTEMA DE COORDENADAS Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) GE OD ÉS IA - GP S EXERCICIOS 4 – Identifique na figura abaixo as coordenadas geográficas pertinentes dos pontos: a, b, c, d a) b) c) d) Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) 02/11/2017 14 GE OD ÉS IA - GP S EXERCICIOS Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) 5 – Quais as coordenadas geográficas indicadas nos pontos A e B da figura abaixo? A) B) GE OD ÉS IA - GP S EXERCICIOS Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) 6 – V (VERDADEIRO) ou F (FALSO) para as alternativas abaixo: A) Ponto B e C possuem mesma longitude e diferentes latitudes. B) Ponto D situa-se nos Hemisférios Norte e Ocidental. C) Ponto A localiza-se a 0° de longitude e 90° de latitude S. D) Ponto B está localizado nos Hemisférios Norte e Ocidental. 02/11/2017 15 GE OD ÉS IA - GP S GE OD ÉS IA LA TI TU DE & L ON GI TU DE 02/11/2017 16 GE OD ÉS IA LATITUDE Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) É o ângulo formado entre o paralelo deste ponto e o plano do equador. Sua contagem é feita com origem no equador e varia de 0 ̊ a 90.̊ É positiva para o norte (N) e negativa para o sul (S). EQUADOR ( 0̊ ) GE OD ÉS IA - GP S LEITURA DE COORDENADAS - LATITUDE Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) Observe que a direção do aumento é para cima, portanto, a zona está no HEMISFÉRIO NORTE; 20°-10°=10° (4 cm) Do paralelo menor para o ponto A, a distância é de 2.4 cm; 10º – 4 cm X – 2,4 cm 10° + 6° = 16° (Ponto A) X = (2,4 x 10º)/4 = 6º 02/11/2017 17 GE OD ÉS IA LONGITUDE Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) É o ângulo formado entre o Meridiano de Greenwich (Inglaterra) e o meridiano do lugar (aquele que passa pelo ponto). Varia de 0 ̊ a 180̊, sendo positiva para leste (E ou L) e negativa para oeste (W ou O). M E R ID IA N O G R E E N W IC H ( 0 ̊ ) GE OD ÉS IA - GP S LEITURA DE COORDENADAS – LONGITUDES Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) Direção: LESTE 50°30’-50°=30’ (4 cm) 30’ – 4 cm X – 2,3 cm A Longitude do Ponto C 50°17’ X = (2,3 x 30)/4 = 17’ 02/11/2017 18 GE OD ÉS IA - GP S EXERCICIOS Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) 7 – Para os pontos (UTM) na carta topográfica abaixo, calcule suas respectivas coordenadas geográficas. E1 4,6 cm 2,1 cm 5,0 cm E2 0,7 cm 4,4 cm E3 4,1 cm 3,5 cm E4 0,8 cm 1,8 cm GE OD ÉS IA - GP S EXERCICIOS Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) 7 – Para os pontos (UTM) na carta topográfica abaixo, calcule suas respectivas coordenadas geográficas. E1= 670000 + 4,6x500/5= 670460m N1= 7186500 + 2,1x500/5= 7186710m E2= 671000 + 0,7x500/5= 671070m N2= 7186500 + 4,4x500/5= 7186940m E3= 670500 + 4,1x500/5= 670910m N3= 7187000 + 3,5x500/5= 7187350m E4= 670500 + 0,8x500/5 = 670580m N4= 7187000 + 1,8x500/5 = 7187180m 02/11/2017 19 GE OD ÉS IA - GP S EXERCICIOS Prof. Luiz ROTTA (UTFPR) 7 – Para os pontos (UTM) na carta topográfica abaixo, calcule suas respectivas coordenadas geográficas. GE OD ÉS IA - GP S Fonte: http://kartoweb.itc.nl/geometrics/Reference%20surfaces/body.htm 02/11/2017 20 GE OD ÉS IA - GP S Fonte:< http://geophysics.nmsu.edu/west/introgeophys/05_sea_surface_and_geoid/> GE OD ÉS IA - GP S FUNCIONAMENTO DO GPS??? Prof. Thiago Badre Marinho (UFRJ) ONDE: 02/11/2017 21 GE OD ÉS IA - GP S FUNCIONAMENTO DO GPS??? Prof. Thiago Badre Marinho (UFRJ) Transformação de coordenadas GEODÉSICAS em CARTESIANAS ONDE:
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