Aula+01+-+Topografia+e+Georreferenciamento

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Faculdade Anhanguera de Taguatinga
Engenharia Civil
TOPOGRAFIA E GEORREFERENCIAMENTO
Professor : MSc . Wesley Mede i ros Rodr igues
Ementa
• Noções sobre a Geodésia; Noções de Cartografia;
• Topografia: definição, objetivos, divisões da topografia, campo
topográfico, aparelhos e levantamentos topográficos;
• Planimetria: métodos de levantamento planimétricos;
• Altimetria: levantamento altimétrico;
• Levantamentos planialtimétrico; poligonais; topologia; Conceitos,
cálculos e aplicação de curvas de nível;
Ementa
CONTRIBUIÇÃO PARA OS OBJETIVOS DO CURSO
• A Topografia é de fundamental importância para a formação do
Engenheiro Civil frente às necessidades de profissionais que sejam
capazes de desenvolver projetos utilizando dados provenientes dos
métodos inerentes à topografia.
Ementa
Objetivo Geral
• Transmitir os conhecimentos básicos de Topografia de modo que lhes seja fácil
complementar e se desenvolver nos estudos topográficos nas disciplinas
subsequentes, contribuindo para a formação de um profissional consciente e capaz.
Objetivos Específicos
• Fornecer noções gerais sobre geodésia e cartografia. Conhecimento teórico sobre
Topografia de forma a embasar o profissional para os problemas topográficos, tais
como: conhecimento sobre terrenos, de plantas, levantamentos no campo e projetos
de construção civil.
Conceitos Gerais de Topografia
A topografia (topos = lugar + graphia = desenho), (topos = lugar +
graphen = descrição) ou (topos = lugar + graphein = desenhar ou
descrever) pode ser definida como a ciência aplicada que se ocupa dos
instrumentos, métodos de operação de campo, cálculos e desenhos
necessários para a representação gráfica mais ou menos detalhada de
uma porção limitada da superfície terrestre.
É baseada essencialmente na geometria e trigonometria plana e utiliza
medições de distâncias e de ângulos obtidas no terreno para confeccionar
sua representação gráfica.
Conceitos Gerais de Topografia
A Topografia e o georreferenciamento têm como objetivo determinar
geometricamente objetos sobre a superfície terrestre de forma que
estejam condizentes com a realidade. A precisão em que estes objetos
serão projetados influenciará diretamente no andamento de projetos e
obras de engenharia.
Conceitos Gerais de Topografia
Conceitos Gerais de Topografia
Determinação de coordenadas planas
Conceitos Gerais de Topografia
Conceitos Gerais de Topografia
Em topografia, devido à reduzida extensão das superfícies estudadas,
diversas aproximações podem ser feitas, sem prejuízos significativos para
o posicionamento de pontos da superfície topográfica (ou física) no plano
de projeção topográfica. Desta forma, pode-se desprezar-se a curvatura da
Terra, admitindo-se que a superfície do geóide é coincidente com um
plano tangente à superfície levantada e, ainda, que o geóide pode ser
substituído por um elipsóide ou mesmo por uma esfera naquele local,
definindo o campo topográfico.
Conceitos Gerais de Topografia
O erro planimétrico (ΔD), segmento vermelho na figura da esquerda, é a
diferença entre a distância A1B1 (D1) e o comprimento do arco A1B2 (D),
segmento azul retificado sobre o plano topográfico, ou seja,ΔD = D1 – D;
Conceitos Gerais de Topografia
Relacionando os elementos anterior obtém-se o seguinte modelo:
Conceitos Gerais de Topografia
A curvatura da terra exerce influência notável no erro altimétrico, uma
vez que não é fácil a definição da superfície geoidal, à qual está
relacionado o conceito de altitude.
Conceitos Gerais de Topografia
Assumindo-se que o raio médio da Terra (R) seja de 6.370 km e
considerando-se um erro relativo adequado para cada situação, podemos
determinar a maior distância D a ser efetuada dentro da precisão estipulada,
ou seja:
• Os valores ideais para a extensão do Sistema Topográfico Local são
admitidos como sendo de 80 km para um erro relativo máximo de 1:15.000;
• Para cartografia de âmbito municipal: 70 km para em erro relativo máximo
de 1:20.000;
• Para cartografia, em áreas urbanas e especiais: 35 km para um erro relativo
máximo de 1:100.000.
Conceitos Gerais de Topografia
Assumindo-se que o raio médio da Terra (R) seja de 6.370 km e
considerando-se um erro relativo adequado para cada situação, podemos
determinar a maior distância D a ser efetuada dentro da precisão estipulada,
ou seja:
• Os valores ideais para a extensão do Sistema Topográfico Local são
admitidos como sendo de 80 km para um erro relativo máximo de 1:15.000;
• Para cartografia de âmbito municipal: 70 km para em erro relativo máximo
de 1:20.000;
• Para cartografia, em áreas urbanas e especiais: 35 km para um erro relativo
máximo de 1:100.000.
Conceitos Gerais de Topografia
Divisão Moderna
Conceitos Gerais de Topografia
Objetivo: Determinar a forma e medida de feições (Artificiais e Naturais)
e a representação do relevo, apresentando esses elementos em forma de
um mapa. Feições: lote urbano, casa, rua, etc.
Conceitos Gerais de Topografia
Objetivo: Determinar a forma e medida de feições (Artificiais e Naturais)
e a representação do relevo, apresentando esses elementos em forma de
um mapa. Feições: lote urbano, casa, rua, etc.
Conceitos Gerais de Topografia
Conceitos Gerais de Topografia
Objetivo: O produto clássico da topografia é a planta topográfica.
Planta - é um caso particular de carta. A
representação se restringe a uma área muito
limitada e a escala é grande, consequentemente
o número de detalhes é bem maior.
Conceitos Gerais de Topografia
Muitos projetos de engenharia necessitam de levantamentos topográficos
para orientar os projetistas na sua concepção bem como para implantação
destes depois de aprovados pelos órgãos competentes, tais como:
• Identificação das áreas de preservação permanente;
• Parcelamento de solo urbano e rural;
• Projetos de rodovias e ferrovias;
• Monitoramento de deformações;
• Etc.
Conceitos Gerais de Topografia
Conceitos Gerais de Topografia
Muitos projetos de engenharia necessitam de levantamentos topográficos
para orientar os projetistas na sua concepção bem como para implantação
destes depois de aprovados pelos órgãos competentes, tais como:
• Identificação das áreas de preservação permanente;
• Parcelamento de solo urbano e rural;
• Projetos de rodovias e ferrovias;
• Monitoramento de deformações;
• Etc.
Conceitos Gerais de Topografia
Descrever as formas e as dimensões da superfície terrestre sempre foi algo que
intrigou o homem. As antigas civilizações acreditavam que a Terra era uma
superfície plana, porém, ao longo dos tempos, essa crença foi derrubada a partir
de observações e cálculos. Os primeiros registros históricos mostram que a
Topografia poderia ter se iniciado no Egito, onde as medições eram feitas com
cordas, que eram marcadas com distâncias unitárias (esticadores de corda).
Conceitos Gerais de Topografia
Eratóstenes foi um dos primeiros a calcular as
dimensões da Terra. Por volta de 200 a.C.,
Eratóstenes observou, na cidade de Siena, no
período de Solstício de Verão, que o sol ficava
próximo do zênite, com isso era possível
observar o fundo de um poço. Porém, percebeu
que na mesma data e horário, na cidade de
Alexandria, o Sol não estava próximo do zênite,
isso por meio da sobra de um bastão posicionado
na vertical.
Conceitos Gerais de Topografia
• Filósofos gregos desenvolveram a geometria, que veio a ser aplicada na Topografia;
• Os romanos desenvolveram significativamente a arte da Topografia com equipamentos e
técnicas de medição, que deu a eles suporte na construção e organização do Império;
• No século XX, a Topografia teve grande importância e influência nos períodos de guerra,
pois estimulou as demandas por mapas de grande exatidão para que as operações militares
obtivessem sucesso;
• Na década de 1950, os instrumentos de Topografia tiveram uma grande evolução. Os
teodolitos e os níveis mecânicos passaram por um avanço tecnológico, surgiram as
estaçõestotais que possibilitaram os registros das observações de forma automática. E, em
1970, a tecnologia GPS.
Conceitos Gerais de Topografia
Tipos de levantamentos topográficos
• O plano topográfico constitui de uma área de aproximadamente 80 km², e é considerado
tangente à superfície de referência terrestre (elipsoide ou esfera).;
• Os tipos de levantamentos topográficos podem ser subdivididos em: planimétricos,
altimétricos e planialtimétricos.
Conceitos Gerais de Topografia
Tipos de levantamentos topográficos
No levantamento planimétrico, é necessário determinar as coordenadas planas dos pontos,
ou seja, as coordenadas X e Y.
Conceitos Gerais de Topografia
Tipos de levantamentos topográficos
O levantamento altimétrico tem por objetivo a determinação do valor de
cota/altitude/coordenada Z, baseado em métodos que permitem obter o desnível entre
pontos.
Conceitos Gerais de Topografia
Tipos de levantamentos topográficos
O levantamento planialtimétrico é a realização simultânea dos levantamentos planimétrico
e altimétrico, cujo objetivo é realizar a medição de distâncias, ângulos e desníveis, ou seja,
determinar as posições relativas aos pontos no terreno.
Conceitos Gerais de Topografia
Tipos de Equipamentos
• Teodolito;
• Estação Total;
• Nível;
• GNSS;
• GNSS com RTK;
• Laser Scanner, entre outros.
Conceitos Gerais de Topografia
Aplicações
• Levantamentos de pontos de controle: têm por objetivo determinar uma rede de marcos
horizontais e verticais, que são referência para outros levantamentos. Podem ser
estabelecidos por técnicas tradicionais de levantamento ou utilização de equipamentos
geodésicos.
• Levantamentos cadastrais e georreferenciamento: estabelecem as delimitações de
propriedades rurais e urbanas, por meio de materialização de marcos e levantamento de
detalhes.
• Levantamentos hidrográficos: descrevem as superfícies subaquáticas e profundidades
de reservatórios de água, rios, lagos, oceanos.
Conceitos Gerais de Topografia
Aplicações
• Levantamentos de alinhamentos: têm por objetivo fornecer informações para planejar,
projetar e construir rodovias, ferrovias, tubulações, entre outros projetos lineares.
• Levantamentos As-built: têm por objetivo determinar os locais finais exatos de
engenharia e registrar quaisquer mudanças de projeto. Normalmente chamado de locação
de obra civil.
• Levantamentos de minas: têm por objetivo orientar túneis e outras operações de
mineração.
• Usucapião: aplicação do parcelamento territorial urbano ou rural