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Topografia • Planimetria • Altimetria Profa Dra Monica M. Stuermer PLANIMETRIA Poligonal topográfica: Figura geométrica gerada pelos pontos percorridos da área em estudo. Irradiações: Os pontos cadastrados pela poligonal topográfica que servem para representar a área em estudo. Definições: Alinhamento topográfico: é um segmento de reta materializado por dois pontos nos seus extremos. Tem extensão, sentido e orientação. Ângulo horizontal: É o ângulo formado por dois alinhamentos consecutivos, podendo ser interno ou externo. PLANIMETRIA Estação: É onde se instala o aparelho topográfico. Ré: É um ponto de referência da estação. Vante: É próximo ponto a ser instalado pelo aparelho. Definições: PLANIMETRIA PLANIMETRIA Definições Azimute: é o ângulo formado entre o Norte e o alinhamento em questão. É medido a partir do Norte, no sentido horário, variando entre 0º a 360º. 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. Deflexão: é o ângulo formado entre o prolongamento do alinhamento anterior e o alinhamento que segue. Varia de 0° a 180° e necessita da indicação da direita ou da esquerda. PLANIMETRIA CALCULO DO RUMO A PARTIR DE DUAS COORDENADAS PLANIMETRIA CALCULO DO RUMO A PARTIR DE DUAS COORDENADAS PLANIMETRIA CONVERSÃO DE RUMO PARA AZIMUTE E VICE VERSA TIPOS DE LEVANTAMENTOS PLANIMÉTRICOS • LEVANTAMENTO POR TRIANGULAÇÃO. • LEVANTAMENTO POR IRRADIAÇÃO. • LEVANTAMENTO POR INTERSEÇÃO. • LEVANTAMENTO POR POLIGONAÇÃO. LEVANTAMENTO POR TRIANGULAÇÃO LEVANTAMENTO POR IRRADIAÇÃO LEVANTAMENTO POR INTERSEÇÃO LEVANTAMENTO POR POLIGONAÇÃO • Processo mais usual de planimetria • Nesse processo, executamos medidas lineares e angulares. • Podem ser classificadas quanto a figura e quanto ao controle. • Realizado percorrendo-se o contorno de um itinerário definido por uma série de pontos, medindo-se todos os ângulos, lados e uma orientação inicial. � A partir destes dados e de uma coordenada de partida, é possível calcular as coordenadas de todos os pontos que formam esta poligonal. LEVANTAMENTO POR POLIGONAÇÃO LEVANTAMENTO POR POLIGONAÇÃO LEVANTAMENTO POR POLIGONAÇÃO Etapas: 1. Reconhecimento do Terreno: realiza-se a implantação de piquetes para a delimitação da superfície a ser levantada. 2. Fazer croqui da área e dos pontos a serem levantados. 3. Planejar o levantamento: caminhamento no sentido horário e medição dos ângulos externos (girar teodolito para a direita). LEVANTAMENTO POR POLIGONAÇÃO Etapas: 4.Determinar o Azimute Verdadeiro do alinhamento formado entre o ponto inicial e ponto final da poligonal 5. Estacionar o teodolito na estação inicial e medir o ângulo e distância entre as estações de RÉ e VANTE Nesta mesma estação medir ângulo e distância de pontos de interesse, através de irradiações. LEVANTAMENTO POR POLIGONAÇÃO Etapas: 6. Estacionar o teodolito nas estações seguintes e realizar o mesmo procedimento, até a estação fina 7. A figura geométrica gerada a partir desta delimitação recebe o nome de POLIGONAL. LEVANTAMENTO POR POLIGONAÇÃO ÂNGULO INTERNO E EXTERNO DA POLIGONAL LEVANTAMENTO POR POLIGONAÇÃO CÁLCULO DO AZIMUTE O último azimute + o 1ª ang. Hz comp. +/- 180° ou - 540°, tem que ser igual ao 1ª azimute. LEVANTAMENTO POR POLIGONAÇÃO CÁLCULO DAS PROJEÇÕES LEVANTAMENTO POR POLIGONAÇÃO CÁLCULO DAS COORDENADAS PLANILHA DE COORDENADAS Levantamento altimétrico Desenho esquemático de um terreno em relevo: • Perfil do terreno • Vista tridimensional do terreno x curvas de nível Parte de uma planta altimétrica com curvas de nível mestras e intermediárias. Levantamento topográfico altimétrico (ou nivelamento) Conforme a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT, 1994), corresponde ao “Levantamento que objetiva, exclusivamente, a determinação das alturas relativas a uma superfície de referência, dos pontos de apoio e/ou dos pontos de detalhes, pressupondo-se o conhecimento de suas posições planimétricas, visando à representação altimétrica da superfície levantada”. Levantamento topográfico altimétrico (ou nivelamento) A altimetria ou hipsometria tem por finalidade a medida da diferença de nível (distância vertical) entre dois ou mais pontos no terreno. Chama-se nivelamento a operação realizada para determinar essas diferenças de nível Levantamento topográfico altimétrico (ou nivelamento) Sistema de Coordenadas Cartesianas Tridimensional: conjunto de três retas, mutuamente perpendiculares, as quais se interceptam em um único ponto (origem). O terceiro eixo (Z) corresponde às coordenadas altimétricas. Distâncias verticais: altitude, altura e cota Altitude (ortométrica):distância vertical entre o ponto considerado e o nível médio dos mares. Levantamento topográfico altimétrico (ou nivelamento) Distâncias verticais: altitude, altura e cota Levantamento topográfico altimétrico (ou nivelamento) Cota: distância vertical entre o ponto considerado e um plano de referência arbitrário (usual ser o nível do mar) Distâncias verticais: altitude, altura e cota Levantamento topográfico altimétrico (ou nivelamento) Distâncias verticais: altitude, altura e cota Levantamento topográfico altimétrico (ou nivelamento) Altura: distância vertical entre o ponto considerado e a superfície do solo. Referências de Nível (RNs) Pontos fixos no terreno que correspondem as cotas ou altitudes de um nivelamento. Marco de concreto, protegidos por Lei, que materializam os pontos do Sistema Geodésico Brasileiro. Sistema Geodésico Brasileiro Rede de pontos materializados sobre o território brasileiro, cujas coordenadas altimétricas são conhecidas com um elevado grau de precisão. Todo o gerenciamento deste sistema é de responsabilidade do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Referenciais para a orientação de ângulos verticais Zênite: do ponto de vista do observador, corresponde ao ponto mais elevado da esfera celeste, situado exatamente acima do local ocupado Ângulos Zenitais Ângulos verticais demarcados a partir do Zênite até a linha de visada. Ângulos zenitais variam de 0° a 180° Ângulos Nadirais Ângulos verticais demarcados a partir do Nadir até a linha de visada. Ângulos nadirais também variam de 0° a 180° Nadir: ponto diametralmente oposto ao Zênite. Referenciais para a orientação de ângulos verticais Ângulos de Altura (de Elevação ou de Inclinação) Ângulos verticais demarcados a partir do plano horizontal, até a linha de visada. Ângulos de altura variam positivamente de 0° a 90°, acima do plano horizontal; e negativamente de 0° a 90°, abaixo do plano horizontal. Levantamento altimétrico Metodologia 1. Nivelamento trigonométrico Aquele que determina a diferença de nível entre pontos a partir da mensuração do ângulo vertical (α) e da distância inclinada (DI) entre tais pontos, considerando a relação trigonométrica entre essas duas variáveis. Neste tipo de levantamento, os equipamentos utilizados são as estações totais ou os teodolitos. Levantamento altimétrico • Registro das diferenças de nível, ou diferentes alturas, ou ainda diferentes distâncias verticais entre postos em um mesmo terreno. • Ponto de referência inicial - Referência de Nível = RN. • Medida inicial para definição de alturas (mais comum) = nível do mar, ponto zero (0,00). • Recomenda-se definir no terreno, um ponto que não será alterado durante a obra para servir como parâmetro inicial – Exemplo: postes e guias da rua. Levantamento altimétrico Metodologia 1. Nivelamento trigonométrico Os pontos são mirados a partir da estação, sendo Ré e Vante 2. Determinação das cotas dos pontos coletados Ponto de cota conhecida: 100 m LevantamentoaltimétricoMetodologia Como calcular a cota do ponto? Cota = (CE + AI + CA) - AP Cota = (100 + 1,642 + 4,815) - 1,5 = 104,957 m CE: cota da estação; AI: altura do instrumento; CA: cateto adjacente; AP: altura do prisma. Levantamentoaltimétrico Metodologia 2. Determinação das cotas dos pontos coletados Levantamentoaltimétrico Metodologia 2. Determinação das cotas dos pontos coletados cos (110º 27’ 54”) = - 0,349635 Levantamentoaltimétrico Metodologia 2. Determinação das cotas dos pontos coletados Como calcular a cota do ponto? Cota = (CE + AI + CA) - AP Cota = [100 + 1,642 + (-18,368)] - 1,5 = 81,774 m CE: cota da estação; AI: altura do instrumento; CA: cateto adjacente; AP: altura do prisma. Exercício: determine a cota do ponto “P”, bem como a distância horizontal (DH) entre este ponto e o equipamento, a partir da análise dos seguintes dados: • cota do ponto da estação: 341,926 m; • altura do instrumento (AI): 1,382 m; • ângulo zenital: 80°17’21”; • distância inclinada (DI): 295,264 m; • altura do prisma (AP): 1,35 m. Solução • cota do ponto da estação: 341,926 m; • altura do instrumento (AI): 1,382 m; • ângulo zenital: 80°17’21”; • distância inclinada (DI): 295,264 m; • altura do prisma (AP): 1,35 m. Cota = (341,926 + 1,382 + 49,804) - 1,35 = 391,762 m Cota (utilizar cosseno) Cota da estação: 341,926 m cos (80º 17’ 21”) = 0,168676 Exercício: determine a cota do ponto “X”, bem como a distância horizontal (DH) entre este ponto e o equipamento, a partir da análise dos seguintes dados: • cota do ponto da estação: 341,926 m; • altura do instrumento (AI): 1,382 m; • ângulo zenital: 80°17’21”; • distância inclinada (DI): 295,264 m; • altura do prisma (AP): 1,35 m. Solução • cota do ponto da estação: 341,926 m; • altura do instrumento (AI): 1,382 m; • ângulo zenital: 80°17’21”; • distância inclinada (DI): 295,264 m; • altura do prisma (AP): 1,35 m. DH (utilizar seno) DH = 291,033 m sen (80º 17’ 21”) = 0,985672 Referências bibliográficas • ANDERSON, Paul S. (org.). Princípios de Cartografia Topográfica, Série Princípios de Cartografia, Vol. 2. Disponível em http://lilt.ilstu.edu/psanders/Cartografia/cartografia.htm http://lilt.ilstu.edu/psanders/Cartografia/cartografia.htm
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