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Aula 2 – Concepções topográficas INTRODUÇÃO 2 • Efetuar levantamentos para representação superfície do terreno em escala adequada; • Levantamento Topográfico Coleta de dados à campo Medidas lineares, angulares Áreas, volumes, coordenadas 3 INTRODUÇÃO ETAPAS DO TRABALHO DE TOPOGRAFIA • Planejamento (estudo do local, tipos de equipamentos, métodos); • Trabalho de campo; • Processamento (coordenadas, volumes); • Mapeamento ou representação; IMPORTÂNCIA • Obras de engenharia; Estradas; Pontes; Barragens Terraplanagem; Irrigação Projetos ambientais POR QUE ESTUDAR TOPOGRAFIA? Por Que Estudar Topografia? • O que é? Ciência aplicada que estuda métodos de representar um terreno para fins de projeto. Relaciona Geometria Desenho Equipamentos Por Que Estudar Topografia? O que a Topografia nos proporciona: Mapas ou plantas em escalas adequadas. Representam detalhes necessários: Relevo Hidrografia Vegetação Benfeitorias Por Que Estudar Topografia? Para que servirão os resultados da topografia: Edificações Estradas Barragens Ferragens Por que estudar Topografia? Etapas de uma obra civil genérica: Representar fielmente o terreno Projetar obra sob o terreno representado Locar obra no terreno real Construir Atuação do Engenheiro O engenheiro raramente realiza levantamentos topográficos pessoalmente. Na grande maioria dos casos o levantamento é realizado por uma equipe técnica especializada. O engenheiro, entretanto, deve: Saber especificar levantamentos topográficos Especificar métodos/equipamentos de levantamento Avaliar a qualidade de levantamentos realizados ÁREAS DA TOPOGRAFIA E ÁREAS AFINS Áreas da Topografia Dentro do ramo da topografia, podemos dividir os estudos e os conteúdos em 3 grandes áreas: Topometria: estuda a medida de distâncias e ângulos para representar fielmente o terreno. Planimetria e Altimetria. Topologia: interpreta dados obtidos por topometria com base em outros conhecimentos para minimizar a necessidade de pontos e erros. Taqueometria: levantamento de pontos in loco – levantamento plani- altimétrico Áreas Afins da Topografia Algumas outras áreas também possuem relação com a topografia como por exemplo: Cartografia: construção de mapas sem fins de projeto de obras civis. Aerofotogrametria: construção de mapas por fotos aéreas. Sensoriamento remoto: obtenção e tratamento imagens da superfície do terreno por meio de satélites Geodésia: estuda os sistemas de posicionamento por G.P.S. CONHECENDO MELHOR A TERRA Forma e Dimensões da Terra Forma: não há modelo geométrico perfeito para o Geóide. Superfície formada através de uma prolongação do nível médio dos mares para o interior dos continentes. A superfície é irregular devido a variações de gravidade, conforme é estudado em geologia. Não é prática, por não ser matematicamente tratável. Forma e Dimensões da Terra Elipsóide de Revolução Superfície obtida girando a elipse em torno do eixo dos polos. DenominaçãoUsual a(m) α CórregoAlegre 6.378.388 1/297 SAD-69(oficial) 6.378.160 1/298,25 WGS-84(GPS) 6.378.137 1/298,27 Forma e Dimensões da Terra • Elipsóide de Revolução Superfície obtida girando a elipse em torno do eixo dos polos α = (a – b) / a • α - achatamento • a – semi-eixo maior • b – semi-eixo menor Forma e Dimensões da Terra • Elipsóide de Revolução Forma e Dimensões da Terra • Esférica (raio 6.371.000m) – Muitas aplicações: latitude e longitude – Latitude (φ): a partir do equador – Longitude (λ): a partir do meridiano de Greenwich Forma e Dimensões da Terra • Plana – Simplifica cálculos – Será adotada sempre que possível – Topografia: limite de 25 a 30km • Erro aceitável por conta da curvatura MEDIDAS TOPOGRÁFICAS 21 TOPOMETRIA Técnicas e procedimentos para obtenção de medidas (ângulos e distâncias) para determinar posições relativas na superfície terrestre. PLANIMETRIA • Posição planimétrica dos pontos (coordenadas X e Y); ALTIMETRIA • Determinação da cota ou altitude (coordenada Z); • Curvas de nível; PLANIALTIMETRIA • Planimétrico + Altimétrico Medidas Topográficas Básicas Plano topográfico Medida vertical (zenitais) Zênite Medida horizontal (azimutais) Norte (sentido horário) Medidas Topográficas Básicas Erros: sempre existem Erros Grosseiros Atenção; repetir e eliminar absurdos Erros Acidentais Repetir e tirar média Erros Sistemáticos Causas conhecidas ou detectáveis Corrigir manualmente 24 Condições Ambientais: • Variações vento, temperatura; Instrumentais: • Imperfeição no ajuste dos equipamentos; • Falta de calibração Pessoais: • Falta de atenção; • Cansaço; • Executar mais de uma leitura. Erros de observação 25 Erros grosseiros: • Engano na medição, leitura errada, identificação alvo; • Desatenção do observador, falha do equipamento; • Erros de anotação, contagem de lances. Erros sistemáticos: • Efeito da temperatura; • Medição com medidor eletrônico de distâncias. Erros acidentais: • Erros permanecem com a correção dos outros; • Tendem a neutralizar quanto maiores forem amostras; • Inclinação da baliza; • Erro na hora da mira. Erros de observação 26 Precisão: • Ligado a repetição das medidas; Acurácia: • Ligada ao grau de aderência das observações em relação ao seu valor verdadeiro. Precisão e acurácia Outros Efeito da Curvatura • Medição de ângulos Triângulo não-plano • Medição de azimutes Terra plana: norte é uma direção (paralelas) Terra esférica: norte é um ponto (convergentes) • Efeito da altitude nas distâncias Quanto mais alto, maior a distância entre dois pontos 28 Coordenadas Cartesianas: • Sistema de eixos com duas retas perpendiculares, com início na origem (ponto 0); • (abscissa, ordenada) = (X,Y) A=(10,10); B=(15,25); C=(20,-15); Sistemas de coordenadas 29 • Localização de pontos como referência modelo esférico; LATITUDE • Desde paralelo de origem (Equador) até ponto considerado; • Hemisfério norte (+), hemisfério sul (-). LONGITUDE • Desde o meridiano de origem (Greenwich) até o ponto considerado; • Leste de Greenwich (0º a 180º); oeste de Greenwich (0º a 180º) Latitude e longitude 30 Desenhe os gráficos a seguir. • 1) A (1,5); B (2,3); C (3,2); D (4,3); E (5,5) • 2) A (1,1); B (1,3); C (3,3); D (3,4); E (4,5); F (4,1) • Agora calcule a área do polígono obtido. • 3) A (10,10); B (10,30); C (20,30); D (40,60); E (40,30); F (50,30); G (50,10). • Agora calcule a área do polígono obtido. Sistemas de coordenadas EXERCÍCIO REVISÃO MATEMÁTICA 32 Medida de Comprimento: • Metro: Unidade básica do Sistema Internacional; Unidades de medida 33 Medida de Angular: • Radiano: • Unidade Sexagesimal (graus): • Unidade decimal (grado); Unidades de medida 34 CÁLCULOS COM ÂNGULOS • Ângulos (GMS) → Frações decimais a) 32º28’59’’ = 32,48305556º 1’=60’’ então (28’x60’’ + 59)/3600= 0,48305556 b) 17º34’18,3’’ = c) 125º59’57’’ = Unidades de medida 35 • Frações decimais → Ângulos (GMS) a) 32,48305556º = 32º28’59’’ 0,4830556 x 60’ = 28,9833336 0,9833336 x 60’’ = 59 b) 48,75587890º = c) 35,21478469º = Unidades de medida 37 • Soma e subtração de ângulos a) 30º20’ + 20º52’ = 51º12’ b) 28º41’ + 39º39’ = c) 42º30’ – 20º40’ = d) 25º12’45’’ + 74º51’27’’ = e) 34º48’59’’ + 98º58’04’’ = f) 124º37’40’’ – 84º48’50’’= Unidades de medida 38 RELAÇÕES TRIGONOMÉTRICAS TRIÂNGULO RETÂNGULO • Soma ângulos internos igual 180º; Trigonometria plana 39 Exercícios: Trigonometria plana 40 TRIÂNGULO QUALQUER Lei dos Senos Lei dos Cossenos a2 = b2 + c2 – 2.b.c.cos A Trigonometria plana Determine os ângulos internos e a altura do triângulo abaixo: 42 c = ? 40˚ 110˚ a = ? Calcule: A: a: c: Calcule: a: A A B B C C 110˚ 43 44 “Relação entre o valor da distância medida no desenho e sua correspondente no terreno” • Representação em papel da superfície terrestre; Distância desenho: 5cm; distância terreno 0,5 km; Qual a escala:? Escalas 45 Principais escalas: • 1:100; 1:250; 1:500; 1:1.000; 1:2.000; Tamanho: • Escala grande: • Denominador pequeno (1:100, 1:200); • Pequenas áreas; • Mais detalhes • Escala pequena: • Denominador grande (1:10.000; 1:500.000); • Áreas grandes; • Menos detalhes; Escalas BOM DESCANSO A TODOS!
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