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GCIV1019 - TOPOGRAFIA APOSTILA - ALTIMETRIA Altimetria: def.: é a parte da topografia que estuda tudo que se relaciona com os processos empregados para determinar a posição relativa, na direção vertical, dos pontos da superfície terrestre, ou seja, as alturas desses pontos entre si ou com respeito a certas superfícies de referência. Aplicações do Levantamento Altimétrico - Cadastro Topográfico (Planta Topográfica); - Gerar Curvas de Nível e MDT para estudos destinados a diversas áreas como: Geologia, Hidrologia, ambiental e recursos hídricos; - Geração de mapas de declividade e drenagem; - Análises de perfis sobre trajetórias pré-determinadas, destinadas a projetos viários; e - Cálculo de volumes de aterro e corte para projetos de terraplanagem Altitude - de um ponto da superfície terrestre pode ser definida como a distância vertical deste ponto à superfície média dos mares (geóide) Cota - de um ponto na superfície da terra é definida como sendo a distância vertical deste ponto à uma superfície qualquer de referência, podendo esta ser real ou fictícia. A origem das altitude é o nível dos mares (superfície geoidal), determinado por um equipamento chamado marégrafo (que faz os registros do nível do mar), e materializada em um RN que é denominado de "DATUM VERTICAL". O "DATUM VERTICAL" Oficial para todo o território brasileiro é um RN materializado no porto de Imbituba/SC, com altitude obtida em função do marégrafo ali instalado. marégrafo de Imbituba SC Referência de Nível - são pontos fixos no terreno, por meio de marcos, que se destinam a comparar níveis, verificar erros de nivelamento e determinar futuros níveis. Estes pontos são feitos de chapas de bronze ou esferas, chumbadas em bloco de concreto, em locais aonde não possam ser destruídos (geralmente em áreas sob o domínio de órgãos públicos ou Igrejas). Esses locais são protegidos por lei, pois indicam com precisão altitude do ponto referenciado, sendo passível de punição quando destruidos. MÉTODOS DE NIVELAMENTO 1 - NIVELAMENTO BAROMÉTRICO É baseado na relação existente entre as variações de pressão atmosférica com a altitude, tendo em vista que a pressão do ar decresce a medida que a altitude aumenta. O instrumento de medidas de pressão é o barômetro. exemplo: HA = 10,518 (760-710) = 525,900m HB = 10,518 (760-650) = 1156,980m ΔBC = 10,518(650-685) = - 368,13m Barômetro analógico Barômetro digital 2 - NIVELAMENTO TRIGONOMÉTRICO Baseia-se na medida de distâncias horizontais e ângulos de inclinação para a determinação da cota ou altitude de um ponto por meio de relações trigonométricas.Menos preciso que o geométrico, fornece apoio altimétrico para os trabalhos topográficos.Podem ser de pequeno alcance - visadas menores que 250m e de grande alcance, visadas maiores que 250m. O operador, estando com o teodolito, realizada a visada no bastão e obtém o ângulo zenital; com uma trena, obtém a distância horizontal para fazer o cálculo do desnível. ou FÓRMULAS: 1 - Se for mediada a distância horizontal (DH): ou ou adotando o ângulo vertical (α) 2 - Se for medida a distância inclinada (Di): DN = Di . cos z + hi - hs ou adotando o ângulo vertical (α) Equipamentos: Teodolito - Intrumento óptico de medida utilizado na topografia, na geodésia e na agrimensura para realizar medidas de ângulos verticais e horizontais. Distânciometros - instrumento destinado a medir distâncias inclinadas. Deve ser acoplado a um teodolito para possibilitar a medição do ângulo vertical para calcular as distâncias horizontal e vertical. Estação Total ou Taqueômetro Eletrônico - Consiste de teodolitos eletrônicos digitais com Distânciometros eletrônicos incorporados e montados num só bloco. Dentre sua vantagem é automação dos dados, podendo inclusive armazenar os dados coletados e executar alguns cálculos mesmo em campo. Distânciometro Estação Total ACESSÓRIOS: 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. Prisma - é um instrumento destinado à reflexão do sinal emitido por um Distanciômetro ou uma estação total. Bastão - é um 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. Baliza - é um instrumento que serve para elevar o ponto topográfico com objetivo de torná-lo visível. 3 - NIVELAMENTO TAQUEOMÉTRICO Tem o mesmo princípio do nivelamento trigonométrico, porém as distâncias são obtidas pelo princípio taqueométrico, e altura do ponto visado é obtida pela visada do fio médio do retículo da luneta sobre uma mira colocada verticalmente no ponto considerado. Primeiramente com os fios estadimétricos da luneta obtém-se as leituras da mira e mediante considerações geométricas determina-se com facilidade a distância horizontal aparelho-mira. 3.1 - DISTÂNCIA HORIZONTAL - VISADA HORIZONTAL onde: S = FS - FI LM = leitura do FM COTA Q = COTA P + AI - LM 3.2 - DISTÂNCIA HORIZONTAL - VISADA INCLINADA onde Z + α = 90° 3.3 - DISTÂNCIA VERTICAL - VISADA INCLINADA 3.4 - DETERMINAÇÃO DA COTA DE UM PONTO 4 - NIVELAMENTO GEOMÉTRICO É um processo de nivelamento efetuado por instrumentos (nível geométrico) que fornecem visadas paralelas ao plano horizontal. Envolve a leitura de réguas ou miras graduadas, não sendo necessária a medição de ângulos. O nivelamento é dividido em nivelamento simples, quando o equipamento é instalado uma única vez no campo e nivelamento composto, quando é exigido mudanças na posição do equipamento. PR = Cota de A + leitura de ré Cota = PR - Leitura de Vante DN = Leitura de ré - Leitura de vante DN ( + ) - aclive DN ( - ) - declive OBS: - A visada ré tem a finalidade de determinar a altura do instrumento. - a visada vante tem a finalidade de determinar a cota do ponto onde está a mira. Podem ser visada intermediária ou de mudança de direção (visada a ré) CLASSIFICAÇÃO DOS NÍVEIS - NBR 13.133/1994 CLASSES DE NÍVEIS DESVIO-PADRÃO Precisão baixa > ± 10 mm/km Precisão média ≤ ± 10 mm/km Precisão alta ≤ ± 3 mm/km Precisão muito alta ≤ ± 1 mm/km ERROS COMUNS NO NIVELAMENTO - erros de leitura de mira ou devido a sua verticalidade - troca do ponto de mudança - erros na anotação de campo - erros com miras extensíveis (as vezes não extendida completamente) - Instrumento não calibrado, mal assentado ou nível de bolha não centrada. - focagem da mira incorreta (erro de paralaxe) Os níveis podem ser classificados em níveis ótico, digital ou laser.
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