Trabalho de Topografia

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Alexandre Ap. Merenciano Nº03
Daniel Ribeiro Nº11
Felipe Silva Santana 	 Nº16
Kleber Lopes de Sousa Nº26
Luis Henrique Ribeiro Rosa Nº29
Mateus Manzine Alves Nº32
João Mateus Arvani 	 Nº25
Norma NBR 13133
Desenvolvimento da metodologia para entrega de um levantamento topográfico
					
														Trabalho de Topografia
			 
ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL VASCO ANTÔNIO VENCHIARUTTI
2013
ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL VASCO ANTÔNIO VENCHIARUTTI
Curso de Agrimensura
“Cumprir o dever,
antes de exigir os direitos
é uma virtude”
						
“Sabemos o que somos,
Mas não o que podemos ser.”
	William Shakespeare
Classe: 1k
Professor: Hilton
INDICE
Introdução.....................................................................................pag. 4
Objetivo.........................................................................................pag. 5
Topografia Aplicada.......................................................................pag. 6
NBR 13133, Execução de levantamento topográfico....................pag. 9
Execução de um levantamento topográfico simples.....................pag. 17
Fechamento da poligonal...............................................................pag. 18
Poligonal irradiado.........................................................................pag. 19
Caderneta de campo......................................................................pag. 20
Referencias bibliográficas..............................................................pag. 22
Introdução
	Etimologicamente a palavra TOPOS, em grego, significa LUGAR e a palavra GRAPHEN, em grego, significa DESCRIÇÃO, assim de uma forma bastante simples, Topografia significa “DESCRIÇÃO DO LUGAR”.
	O homem sempre necessitou conhecer o meio em que vive, por questões de sobrevivência, orientação, segurança, guerras, navegação, construção, etc. Estudiosos, dizem que o homem já fazia mapa antes mesmo de desenvolver a escrita.
	Com o avanço da civilização e a necessidade de demarcar as terras, o homem começou a desenvolver métodos mais precisos para estabelecer limites de suas terras, e o relevo a sua volta. Na Idade Media os árabes, com a necessidade de implantar nas terras conquistadas, um sistema fiscal e tributário mais eficiente, eles deram um passo muito importante para o desenvolvimento da Cartografia, Matemática, Astronomia e Geografia.
Nos últimos anos houve um grande avanço no desenvolvimento de técnicas e tecnologias nas áreas de agrimensura, topografia, geodésia, cartografia geoprocessamento, sensoriamento remoto, aerofotogrametria etc. proporcionando grande desenvolvimento as ciências geomáticas. Deste modo, as metodologias e técnicas utilizadas nos trabalhos topográficos, geodésicos e cartográficos, têm sofrido constantes evoluções nos seus planejamentos e execuções. Essas constantes evoluções e atualizações dos equipamentos aplicados aos levantamentos topográficos e geodésicos vêm aperfeiçoando os métodos de medições sejam eles convencionais, com teodolitos, níveis, estação total, receptores GNSS etc. e ou remotos com restituições aerofotogramétricas, restituições por imagens orbitais, laser scanning terrestre e aerotransportado etc.
	
“A razão por que não podemos tratar dogmaticamente o conceito de uma técnica da natureza, é o fato do propósito natural ser inexplicável”
									KANT
	“A virtude é para o homem mais do que a água ou o fogo. Vi morrer os homens por andarem na água ou no fogo, mas nunca vi morrer um homem por pisar no caminho da virtude”
“Neste caso não é a intenção que remunera, e sim a obra realizada.”
									CONFÚSIO
OBJETIVO
	 Estudar o desenvolvimento da metodologia de um levantamento topográfico, de tal modo que se possam compreender suas regras, normas, conceitos, aplicações, e suas formulas. Apresentar os equipamentos necessários para fazer um levantamento topográfico, e direcionar um norte nos trabalhos de campo, com foco em sistema de leitura planautimétrica. Lembrando que, com as evoluções e atualizações inúmeras situações e características influem na qualidade e no custo final de um levantamento topográfico e geodésico, podendo assim gerar dados e informações não fidedignas e até mesmo fora da realidade do local levantado, bem como não proporcionar lucro ou até mesmo gerar prejuízo ao profissional ou empresa executante, assim, criou-se a necessidade de analisar a qualidade dos dados levantados e o melhor custo/benefício entre as principais metodologias e técnicas utilizadas atualmente para os levantamentos planialtimétricos. 
	Neste caso, mostraremos um levantamento simples de terreno, segundo as normas NBR 13133 (ABNT, 1991, pag. 3, 6, 8, 9, 13, 14, 15,16, 17, 18, 32), e nos conhecimentos adquiridos em período Universitário. 
TOPOGRAFIA APLICADA
	Inicialmente na Topografia faziam-se levantamentos de locais restritos, simplificando os problemas de representação provocados pela curvatura da Terra. A necessidade de obter representações de superfícies cada vez maiores obrigou que esta simplificação fosse ultrapassada. Uma vez que limitação territorial fosse estendida e consequentemente a curvatura fosse, forçosamente, considerada. Assim, a Topografia passou a apoiar-se num outro ramo da geofísica, a Geodesia.
	 A Geodesia permite que a curvatura da Terra seja considerada num estudo topográfico de larga escala através da utilização de um quadro de referência a partir das coordenadas cartográficas dos vértices da rede geodésica. Os sistemas de referência geodésicos (GRS) são adaptados internacionalmente, sendo da responsabilidade da Associação Internacional de Geodesia.
	O objetivo principal da Topografia é efetuar levantamentos (executar medição de ângulos, distâncias e desníveis) que permita represente uma porção da superfície terrestre em uma escala adequada. Ás operações efetuadas em campo, com o objetivo de coletar dados para a posterior representação, denomina-se de levantamento topográfico. 
	Na Topografia trabalha-se com medidas ( lineares e angulares) realizadas sobre a superfície de Terra e a partir destas medidas são calculados áreas, volumes, coordenadas, etc. além disto estas grandezas poderão ser representadas por formas gráficas através de mapas ou plantas. Para tanto, é necessário um sólido conhecimento sobre instrumentação, técnica de medição, método de cálculo e estimativa de precisão. 
	Segundo BRINKER; WOLF (1977), o trabalho prático da Topografia pode ser dividido em cinco etapas:
1º- Tomada de decisão, onde se relacionam os métodos de levantamento, equipamentos, posições ou pontos a serem levantados, etc.
2º- Trabalho de campo ou aquisição de dados: fazer as medições e gravar os dados
3º- Cálculo ou processamento: elaboração dos cálculos baseados nas medições obtidas para a determinação de coordenadas, volumes, etc.
4º- Mapeamento ou representação: produzir o mapa ou carta a partir dos dados medidos e calculados.
5º- locação
Em levantamentos de maiores dimensões, que envolvam vários dias de trabalho de campo, permite um acompanhamento do trabalho efetuado no dia anterior, evitando medições duplicadas ou o esquecimento de alguns pontos.
Existem dois grandes métodos reconhecidos para a realização dos levantamentos topográficos, cada um dos quais vocacionado para diferentes situações: 
– o método clássico: que consiste na recolha da informação diretamente no terreno, a partir de instrumentos simples de medição como é o caso dos teodolitos, estações totais e níveis ópticos. Pelo baixo custo que representa e pela maior morosidade na recolha de informação, é indicado para os trabalhos de escalas elevados, relativos a pequenas superfícies territoriais. 
– o método fotogramétrico: onde o grosso da informação é recolhido através da análise de fotogramas do terreno, obtidas por fotografiaaérea ou imagens enviadas por satélites artificiais. Este método é normalmente utilizado em levantamentos de superfícies extensas e escalas inferiores, dado a dificuldade de obter informação minuciosa e pelo custo elevado, bem superior aos do método anterior.
Classicamente a Topografia é dividida em dois seguimentos:
	Topologia: Tem por objetivo o estudo das formas exteriores do terreno e das que regem o seu modelado.
	Topometria: Estuda os processos clássicos de medição de distancia, ângulo e desnível, cujo objetivo é a determinação de posições relativas dos pontos levantados, podendo ser dividida em Planimetria e Altimetria.
Tradicionalmente o levantamento topográfico pode ser dividido em duas partes:
–	levantamento planimétrico: É quando se procura determinar a posição planimétrica dos pontos (coordenadas X e Y)
–	levantamento altimétrico: É quando o objetivo é determinar a cota ou altitude de um ponto (coordenadas Z)
A realização simultânea dos dois levantamentos dá origem ao chamando: Levantamento Planialtimétrico.
As figuras ilustram os resultados de um levantamento planialtimétrico de determinada área:
Outros exemplos de levantamento planialtimétrico:
A topografia é a base para diversos trabalhos de engenharia e arquitetonicos, onde o conhecimento das formas e dimensoes do terreno é de ectrema importancia. 
Alguns exemplos de aplicação:
	
	Projetos e execuçao de estradas;
	Grandes obras de engenharia e arquitetura, como pontes, viadutos,túneis, monumentos, casas, edificios, etc;
	Locação de obras;
	Trabalhos de terraplangem;
	Monitoramento de etruturas;
	Demarcaçao de estacas;
	Planejamento urbano;
	Irrigaçao e drenagem, etc;
Em diversos trabalhos a Topografia esta presente nas etapas de; 
	 planejamento e projeto;
	 escritura e certidão do terreno (memorial descritivo);
	 forncendo informações sobre o terreno;
	 na execuçao e acompanhamento da obra;
	 realizando locações e fazendo verificaçao métricas e angulares
 	no monitoramento da obra após a sua execuçao, para determinar, por exemplo, deslocamentos de estruturas.
				NRB 13133 
 EXECUÇÃO DE LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO
 As normas de ABNT tem carater nacional. Outros países tem seus próprios órgãos responsáveis pela normalização. Existem também associações internacionais, como a IS0 (International Organization for Standardization), fundada em 1946.
A norma NBR 13133, fixa as codições para executar um levantamento topografico, obtendo assim um conhecimento geral e detalhado do terreno e de seus entornos, também informa sobre os terrenos e as normas de seus diversos uso, e estabelece as condições exigiveis para se limitar os erros nas medições sem afetar a precisão. 
– Um levantamento topográfico contem seis condições especificas:
	As condições específicas para o levantamento topográfico referem-se apenas às fases de apoio topográfico e de levantamento de detalhes, que são as mais importantes em termos da definição de sua exatidão (erros sistemáticos e erros acidentais).
	As condições específicas fundamentam-se na seleção de métodos, processos e aparelhagem que assegurem propagações de erros acidentais no levantamento topográfico, não excedente às tolerâncias admissíveis por suas destinações, no objetivo da compatibilização das medidas angulares, lineares e de desníveis.
	 A vinculação (ou amarração) do levantamento topográfico ao SGB deve ter a mesma exatidão do apoio topográfico em sua ordem superior, levando em consideração as hipóteses estabelecidas em 5.3.
	Considerando as finalidades do levantamento topográfico, a densidade de informações a serem representadas e a exatidão necessária a cada finalidade, podem-se elaborar as Tabelas 5 a 9, que consubstanciam conjuntos de elementos, isolados ou combinados, formando as seguintes classes:
	
4.1 		Oito classes de levantamento planialtimétrico de áreas, abrangendo métodos de medição, escalas de desenho, eqüidistantes de curvas de nível e densidade mínima de pontos a serem medidos estão apresentadas na Tabela 5; 
4.2		 Duas classes de levantamento planialtimétrico cadastral, abrangendo métodos de medição, escalas de desenho, eqüidistâncias das curvas de nível e densidade mínima de pontos a serem medidos estão apresentadas na Tabela 6;
4.3 		Cinco classes de poligonais planimétricas, abrangendo aparelhagem, procedimentos, desenvolvimentos e materialização, estão apresentadas na Tabela 7;
 Quatro classes de nivelamento de linhas ou circuitos e de seções, abrangendo métodos de medição, aparelhagem, desenvolvimentos e tolerâncias de fechamento, estão apresentadas na Tabela 8; 
 Duas classes de levantamento para rede de referência cadastral municipal, abrangendo aparelhagem, métodos de medição, desenvolvimento de poligonais e tolerâncias aceitáveis para as linhas de nivelamento após o ajustamento e materialização de vértices e referências de nível, estão apresentadas na Tabela 9.
5.	 	Para estabelecer a metodologia de um levantamento topográfico, deve-se considerar sua finalidade básica e dimensões da área a ser levantada, enquadrando-o em uma das classes de levantamento topográfico planialtimétrico ou levantamento planialtimétrico cadastral, constantes nas Tabelas 5 e 6.
6.		 Para este enquadramento, devem ser considerados os argumentos de entrada das referidas tabelas, ou seja: escala de desenho adequada, eqüidistância de curvas de nível necessária e densidade de pontos a serem medidos por hectare, segundo o grau de detalhamento suscitado pela finalidade do levantamento ou pelas condições locais
Veja a seguir as tabelas normativas contendo as metodologias: 
continuação
	As finalidades das quatro classes de nivelamento de linhas ou circuitos e seções apresentadas na Tabela 8 referem-se a:
Classe IN - Nivelamento geométrico para implantação de referências de nível (RN) de apoio altimétrico;
Classe IIN - Nivelamento geométrico para determinação de altitudes ou cotas em pontos de segurança (PS) e vértices de poligonais para levanta- mentos topográficos destinados a projetos básicos, executivos, como executado, e obras de engenharia; 
Classe IIIN - Nivelamento trigonométrico para determinação de altitudes ou cotas em poligonais de levantamento, levantamento de perfis para estudos preliminares e/ou de viabilidade em projetos;
Classe IVN - Nivelamento taqueométrico destinado a levantamento de perfis para estudos expeditos
Notas:
	Para nivelamentos trigonométricos com lances superiores a 500 m, a tolerância de fechamento é dada, em metros, pela ex- pressão Th = 0,05 ∑2d , onde Σ d2 significa o somatório dos quadrados dos comprimentos dos lances considerados em quilômetros. Os desníveis, considerados num só sentido, são obtidos pela média aritmética dos resultados das observações a vante e a ré no escopo da eliminação do efeito conjunto da curvatura terrestre e da refração atmosférica.
	Para nivelamentos geométricos de ordem superior aos aqui apresentados, devem ser observadas as especificações e normas gerais para levantamentos geodésicos do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE).
	K = Extensão nivelado em km, medida num único sentido.
	Princ. = principal, Sec. = secundaria, PS.= ponto e segurança
	A tolerância de fechamento para as classes I e I corresponde à diferença máxima aceitável entre o nivelamento e o contranivelamento de uma seção e linha. Os erros médios após o ajustamento são, respectivamente, 6 mm e 10 mm
As duas classes de levantamento para a construção da rede de referência cadastral municipal, nas áreas urbanizadas, objetivam a criação de uma rede de vértices e pontos aos quais são amarrados todos os levantamentos topográficos e locação, de forma a permitir um rigoroso controle sobre estes e a montagem de uma fiel planta cadastral do município.	
	 (veja a tabela 9)
	classe I PRC - Apoio topográfico da rede de referência cadastral municipal, apoiadana rede geodésica densificada por poligonal classe IP ou processo equivalente.
	Classe ll PRC – poligonais auxiliares da rede de referência cadastral municipal destinada à determinação dos pontos referenciadores de quadras ou de glebas.
Execucão de um levantamento topografico simples
	O alinhamento topográfico é um segmento de reta materializado por dois pontos nos seus extremos. Tem extensão, sentido e orientação. Já o rumo é o menor ângulo formado entre a linha Norte-Sul e o alinhamento em questão. O rumo varia de 0º a 90º e necessita a indicação do quadrante em que se encontra o alinhamento
	
	Azimute é o ângulo formado entre o Norte e o alinhamento em questão. É medido a partir do Norte, no sentido horário, podendo variar de 0º a 360°. 
 
	Seguindo as normas em estudo e com o levantamento realizado em sala de aula, foi transferido os mesmos conhecimentos adquiridos para a conclusão do trabalho.
	Primeiramente, foi esboçado um desenho contendo quatro poligonais, e suas respectivas irradiações. A partir deste desenho, foi direcionado ao norte e levantado o azimute, o as medidas lineares , seus ângulos, suas irradiações.
	Levantado os dados, e encontrado o erro do equipamento (neste caso foi utilizado uma régua e um transferidor, cujo erro é de 2° ) e compensado o seu erro e sua tolerância. 
	
FECHAMENTO DE POLIGONAL
	
SE O AZ >360°				SE O AZ (-)
SUBTRAI -360°				SOMA +360°
ANGULAR TOLERANCIA
(N-2)*180° T=P°*
(4-2)*180° T=1°
 360° 		 T=1º*2
 T=2
COMP DE ERRO ERRO= ANG TOTAL - ANGULAR
C=ERRO/n ERRO=361°-360°
C=1/4 ERRO=1°
C=0,25°
Ver caderneta de campo preenchido a mão e poligonal irradiado desenhado a mão.
Referencias bibliográficas
ftp://ftp.sp.gov.br/ftpder/normas/ET-DE-B00-002_A.pdf 
http://www.casan.com.br/ckfinder/userfiles/files/Documentos_Download/Topografia_3Edicao.pdf
http://200.252.80.40/Credencia/download/Norma_Tecnica.pdf 
http://mundogeo.com/blog/2011/09/08/estudo-de-caso-de-um-levantamento-topografico-altimetrico-realizado-com-estacao-total-e-laser-scanning-terrestre/
http://www.mat.uc.pt/~vicente/Pedro%20Reis%20Estagio.pdf
http://www1.dnit.gov.br/download/DiretrizesBasicas.pdf 
 Material da data company