Material Aula 03 INSTURMENTOS TOPOGRAFICOS

Prévia do material em texto

INSTRUMENTOS TOPOGRÁFICOS 
 
1.1. INTRODUÇÃO 
 
 
Este capítulo pretende fazer uma breve descrição dos equipamentos 
topográficos utilizados para a execução das tarefas diárias realizadas ao longo 
das aulas práticas. 
 
Os equipamentos utilizados nas aulas de campo são muito diversificados, 
variando entre material de sinalização, material de medição do terreno e do 
tipo material auxiliar. 
 
1.2. INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS 
 
Os principais instrumentos e equipamentos utilizados nos levantamentos 
topográficos são: 
 
 Teodolito: instrumento destinado a medir ângulos horizontais
 e verticais. Podem ser mecânicos ou eletrônicos (digitais).
 
 
 
 
Figura 1.1 – Teodolito 
 
 Fio de prumo: instrumento para detectar a vertical do lugar e elevar o 
ponto. Pode ser adaptado num prisma ortogonal ou num tripé.
 
 
 
 
 
Figura 1.2 – Fio de plumo 
 
 Trena: instrumento utilizado para medição direta de distâncias. Podem 
ser de fibra de vidro, 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. 
 
 
Figura 1.3 – Trena 
 
 Nível: instrumento destinado a gerar um plano horizontal de referência 
para calcular os desníveis entre pontos. Podem ser automáticos ou 
digitais.
 
 
 
 
 
Figura 1.4 – Nível 
 
 Mira: 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.
 
 
 
 
Figura 1.5 – Mira 
 
 Nível de cantoneira: instrumento utilizado para detectar a vertical de 
outro instrumento. Pode ser adaptado numa baliza ou numa mira.
 
 
Figura 1.6 – Nível de cantoneira 
 
 Bastão: instrumento que serve para elevar o ponto topográfico com o 
 
 
 
objetivo de torná-lo visível. Possui encaixe ou rosca para adaptação de 
antena GPS ou prisma.
 
 
Figura 1.7 – Bastão 
 
 Prisma: instrumento destinado à reflexão do sinal emitido por um 
distanciômetro ou uma estação total.
 
 
Figura 1.8 – Prisma 
 
 Estação total ou taqueômetro eletrônico: A evolução dos 
instrumentos de medida de ângulos e distâncias trouxe como 
conseqüência o surgimento destes novos instrumentos, que nada mais é 
do que teodolitos eletrônicos digitais com distanciômetros 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.
 
 
 
 
 
Figura 1.9 – Estação total 
 
 GPS: instrumento destinado para medição de coordenadas geodésicas 
via satélite.
 
 
Figura 1.10 – GPS 
 
 Tripé, bipé e monopé: Tripé (utilizado para a sustentação de outros 
instrumentos como teodolitos, estações totais, níveis, bastão, baliza etc), 
bipé (suporte para apoio da baliza ou do bastão) e monopé (suporte 
para apoio da bússola).
 
 
 
 
 
Figura 1.11 – Tripé 
 
 Baliza: instrumento que serve para elevar o ponto topográfico com o 
objetivo de torná-lo visível.
 
 
 
 
Figura 1.12 – Baliza 
 
 Bússola: instrumento que se utiliza para a determinação do norte 
magnético, direções e ângulos horizontais.
 
 
Figura 1.13 – Bússola 
 
 
 
 
 Rádio de comunicação: instrumento para comunicação entre os 
operadores do levantamento.
 
 
Figura 1.14 – Rádio de comunicação 
 
 Piquetes: são estacas de madeira com secção transversal quadrada de 
4cm X 4cm, com comprimento de 20cm a 25cm , apontados em uma 
das extremidades. Tem por finalidade a materialização de um ponto 
topográfico, sendo cravado no solo, ficando apenas 3cm ou 5cm para 
fora, sem possíveis movimentos laterais.
 
 
Figura 1.15 – Piquete 
 
 Marreta: usada para cavar o piquete e a testemunha, possui 
aproximadamente 1 kg.
 
 
Figura 1.16 – Marreta 
 
 
 
 
Existem diversos outros materiais utilizados em levantamentos topográficos, 
alguns deles serão citados na lista abaixo: 
 
 Dinamômetro: é um aparelho que se destina à medição das tensões que 
são aplicadas aos diastímetros (instrumentos que medem diretamente 
as distâncias lineares) para assegurar que a tensão aplicada seja igual a 
tensão de calibração.
 
 
 
 
Figura 1.17 – Dinamômetro 
 
 Sapata para nivelamento: instrumento utilizado para apoiar a mira.
 
 
Figura 1.18 – Sapata para nivelamento 
 
 Distanciômetro: 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.
 
 
 
 
 
 
Figura 1.19 – Distanciômetro 
 
 Termômetro: instrumento usado para a medição da temperatura que se 
destina a correção dos valores obtidos no levantamento.
 
 
Figura 1.20 – Termômetro 
 
 Barômetro: instrumento usado para a medição da pressão atmosférica 
que se destina a correção dos valores obtidos no levantamento.
 
 
 
 
 
Figura 1.21 – Barômetro 
 
 Estaca testemunha: são estacas de madeira com secção transversal de 4cm X 
4cm e com 50cm de comprimento, com um chanfro na parte superior, onde é 
colocado o nome ou número do piquete a que esta estaca se refere. Tem por 
finalidade, possibilitar a identificação e localização do piquete, ficando a mesma 
cravada a uma distância de 50cm do referido piquete, com o chanfro voltado para 
o mesmo.
 
 
Figura 1.22 – Estaca testemunha 
 
Os instrumentos e equipamentos topográficos possuem uma grande variedade de 
marcas e modelos, e principalmente de finalidades. Neste capítulo foram citados alguns 
desses modelos e utilizações, porém existem inúmeros outros instrumentos e 
equipamentos topográficos disponíveis no mercado. O profissional deverá saber quais 
instrumentos e equipamentos topográficos serão necessários para cada tipo de 
trabalho. 
 
Não se deve esquecer dos equipamentos usados em gabinete, responsáveis pelo 
tratamento das informações colhidas no trabalho de campo. Os equipamentos utilizados 
para estas funções são os seguintes: computadores de mesa e portáteis, plotters, 
impressoras, software etc. 
 
Classificação e observação dos erros na topografia 
 
 
 
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: 
Condições ambientais: 
Causados pelas variações das condições ambientais, como vento, temperatura, 
etc. Exemplo: variação do comprimento de uma trena com a variação da temperatura. 
 
 
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. 
 
 
Pessoais: 
 
Causados por falhas humanas, como falta de atenção ao executar uma medição, 
cansaço, etc. 
 
 
 
 
 
 
Os erros, causados por estes três elementos poderão ser classificados em: 
 
Erros grosseiros, erros sistemáticos e erros aleatórios ou acidentais. 
 
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.A repetição de leituras é uma forma de evitar erros grosseiros. Alguns exemplos 
de erros grosseiros: 
Anotar 196 ao invés de 169; 
Engano na contagem de lances durante a medição de uma distância com trena. 
 
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. 
Exemplo de erros sistemáticos, que podem ser corrigidos através de fórmulas 
específicas: efeito da temperatura e pressão na medição de distâncias com medidor 
eletrônico de distância; correção do efeito de dilatação de uma trena em função da 
temperatura. 
 
 
 
 
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. 
Quando o tamanho de uma amostra é elevado, os erros acidentais apresentam 
uma distribuição de freqüência que muito se aproxima da distribuição normal. 
Por isso, deve-se trabalhar com um número de amostras significativas. 
 
 
 
 
 
Erros Acidentais 
 
 
Exemplo de erros acidentais: 
Inclinação da baliza na hora de realizar a 
medida; Erro de pontaria na leitura de 
direções horizontais. 
 
 
 
 
Precisão e Acurácia 
 
A precisão está ligada a repetibilidade de medidas sucessivas feitas em 
condições semelhantes, estando vinculada somente a efeitos aleatórios. 
A acurácia expressa o grau de aderência das observações em relação ao 
seu valor verdadeiro, estando vinculada a efeitos aleatórios e sistemáticos. 
 
 
 
O seguinte exemplo pode ajudar a compreender a diferença entre eles: 
um jogador de futebol está treinando cobranças de pênalti. Ele chuta a bola 10 
vezes e nas 10 vezes acerta a trave do lado direito do goleiro. Este jogador foi 
extremamente preciso. Seus resultados não apresentaram nenhuma 
variação em torno do valor que se repetiu 10 vezes. Em compensação sua 
acurácia foi nula. Ele não conseguiu acertar o gol,verdadeiro valor, nenhuma 
vez.