APOSTILA DE TOPOGRAFIA atualizada 05-05-08 - CFAP
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<strong>APOSTILA</strong> <strong>DE</strong> <strong>TOPOGRAFIA</strong><br />
CEFS<br />
MODULO COMUM<br />
QBMP-0,1<br />
INSTRUTOR: SGT NUNES
Unidade I<br />
SUMÁRIO<br />
1 – Topografia ..................................................................................1<br />
1.2 – Finalidade da Topografia no CBMERJ....................................1<br />
1.3 – Divisão da Topografia .............................................................1<br />
2 – Unidade de medida.....................................................................1<br />
3 – Escala.........................................................................................2<br />
3.1 – Tipos de escalas e medidas de distância................................3<br />
4 – Processos de orientação............................................................4<br />
5 – Orientação de campanha...........................................................5<br />
6 – Designação de locação de pontos na carta................................6<br />
Unidade II<br />
7 – Convenções cartográficas..........................................................7<br />
8 – representação de relevo.............................................................8<br />
9 – Orientação na carta ...................................................................9
Unidade l<br />
1 – <strong>TOPOGRAFIA</strong><br />
1 – Definição<br />
A palavra topografia tem a seguinte origem etimológica:<br />
Topo – terreno<br />
Grafia – escrita<br />
Com isso podemos definir topografia como sendo a arte de representar no<br />
papel a configuração de uma porção de terreno com todos os seus acidentes e<br />
objetos que se achem em sua superfície. Resumidamente, é a representação gráfica<br />
de um terreno com seus acidentes naturais e artificiais.<br />
1.2 – Finalidade da topografia no CBMERJ<br />
Familiarizar o BM com os acidentes naturais e artificiais existente no terreno,<br />
desenvolver aptidões para a interpretação da carta topográfica e tornar o BM capaz<br />
de estabelecer um plano de busca.<br />
1.3 – Divisão da topografia<br />
A topografia de uma forma geral divide-se em:
a) Topografia Militar (campanha) – que visa à orientação sobre o terreno e o<br />
reconhecimento tático para fins de operações militares.<br />
b) Cartografia – levantamentos do terreno e obtenção de detalhes par confecção de<br />
carta topográfica;<br />
c) Topologia – Ligada à topografia militar, é a parte da topografia que se ocupa com<br />
o estudo das formas do terreno;<br />
d) Topometria – Ligada á cartografia, é a parte da topografia que estuda o conjunto<br />
das operações necessárias para a obtenção dos elementos indispensáveis à<br />
representação gráfica do terreno. Ocupa-se com o estudo das dimensões e suas<br />
respectivas medidas;<br />
e) Desenho Topográfico - É a operação com os dados obtidos pelas diversas<br />
operações da Topometria, representando no papel os acidentes de uma determinada<br />
superfície, segundo uma escala e convenções cartográficas.<br />
2 – Unidade de medida<br />
Unidade de medida angular.<br />
A unidade de medida angular que iremos utilizar no nosso estudo de<br />
topografia é o grau, minuto e segundo utilizada no sistema sexagesimal.<br />
Ex. : 1°10’20’’<br />
Conversão entre as unidades apresentadas:<br />
1° = 60’<br />
1° = 3600’’<br />
1’ = 60’’<br />
Exercício.<br />
1) Converta as unidades abaixo:<br />
a) 30° = em minuto<br />
b) 48’ = em segundo<br />
c) 360° = em minuto e segundo<br />
d) 120’ = em grau e segundo<br />
3 – Escala<br />
É a relação existente entre as dimensões representadas na carta e seus<br />
valores reais no terreno.
ser:<br />
As cartas trazem impressas nas margens as escalas respectiivas, que podem<br />
• Escala numérica;<br />
• Escala de equivalência;<br />
• Escala gráfica.<br />
3.1. Tipos de escalas e medidas de distancia<br />
Temos três tipos de escalas, a que nos utilizaremos no nosso estudo e a<br />
escala numérica para resoluções de problemas.<br />
• Gráfica.<br />
A escala gráfica nada mais é do que a representação gráfica da escala<br />
numérica; ela é um segmento de reta, graduado de modo a indicar diretamente,<br />
valores medidos na própria carta. As cartas às trazem normalmente, desenhada<br />
abaixo da indicação da escala numérica.<br />
• Equivalente.<br />
Quando se opera com escala, utiliza-se qualquer sistema de medidas, não<br />
importando, pois, a nacionalidade da carta. A expressão 1/25000 significa que a<br />
unidade de medida considerada na carta vale 25000 unidades no terreno, seja qual<br />
for essa medida: metro, decímetro, centímetro, milésimo, polegada, jarda, milha, etc.<br />
Ex.: 1m na carta equivale a 25000m no terreno<br />
1cm na carta equivale a 25000cm no terreno<br />
1mm na carta equivale a 25000mm no terreno<br />
• Numérica.<br />
Esta escala é representada em forma de fração, onde o numerador representa<br />
a distancia gráfica(d) na carta, e o denominador a distancia real (D) no terreno,<br />
assim:<br />
E = d/D<br />
Onde:<br />
“E” é a escala;<br />
“d” é a distância gráfica (na carta);<br />
“D” é a distância real (no terreno).<br />
Resolução de problemas utilizando a escala numérica.<br />
Problema 1.: Qual é a escala do mapa. Dado distancia real 500m, e distancia no<br />
mapa 5 cm.<br />
• Convertendo 500m e cm<br />
1m = 100cm
500m = X<br />
X = 500x100<br />
X = 50.000cm<br />
• Dividindo numerador e denominador por 5<br />
E = 5/50.000 E = 1/10.000<br />
Problema 2.: Qual é a distancia real. Dado a escala 1/10.000, e distancia no mapa<br />
10cm<br />
• Substituindo na formula<br />
E = d/D<br />
1/10.000 = 10/D<br />
Multiplicando meios e extremos da equação temos:<br />
Dx1 = 10x10.000<br />
D = 100.000cm = 100m<br />
Problema 3.: Qual é a distancia no mapa. Dado a escala 1/10.000, e distancia real<br />
1500m<br />
• Convertendo 1500m e cm<br />
1m = 100cm<br />
1500m = X<br />
X = 1500x100<br />
X = 150.000cm<br />
• Substituindo na formula<br />
E = d/D<br />
1/10.000 = d/150.000<br />
10.000d = 150.000x1<br />
d = 150.000/10.000<br />
d = 15cm<br />
4 – Processos de orientação<br />
A palavra ORIENTAÇÃO significa, em sentido restrito, a procura da direção do<br />
Oriente (onde o sol nasce); em sentido mais amplo, consiste na fixação de um rumo<br />
qualquer na superfície terrestre.<br />
Orientar-nos é, pois, saber onde nos encontramos e para onde pretendemos<br />
nos dirigir. Para tal fim foram estabelecidas quatro direções principais, os pontos<br />
cardeais e, entre elas, pontos intermediários denominados colaterais, estão os<br />
subcolaterais.<br />
A direção correspondente ao nascer do sol é o oriente ( nascente, leste ou<br />
levante), a direção oposta é o Ocidente( Poente, Oeste ou Ocaso). Exatamente nos<br />
pontos intermediários dessas direções ficam o Norte e o sul. Em resumo: Norte, Sul,<br />
Leste e Oeste, pontos cardeais.
Veremos a seguir alguns processos de orientação:<br />
1 – Rosa dos ventos<br />
É uma representação gráfica dos pontos cardeais, colaterais e subcolaterais. O<br />
gráfico é graduado em toda a sua margem, totalizando 360º (trezentos e sessenta<br />
graus).<br />
PONTO CAR<strong>DE</strong>AIS:<br />
N<br />
NNO NNE<br />
NO NE<br />
ONO ENE<br />
O L<br />
OSO ESE<br />
SO SE<br />
SSO SSE<br />
N NORTE<br />
S SUL<br />
E OU L ESTE OU LESTE (NASCENTE)<br />
O OESTE (POENTE)<br />
PONTOS COLATERAIS:<br />
NE Nordeste<br />
SE Sudeste<br />
SO Sudoeste<br />
NO Noroeste<br />
PONTOS SUBCOLATERAIS<br />
NNE Norte-nordeste<br />
ENE Este - nordeste<br />
ESE Este - sudeste<br />
SSE Sul-sudeste<br />
SSO Sul-sudoeste<br />
OSO Oeste-sudoeste<br />
ONO Oeste-noroeste<br />
NNO Norte-noroeste<br />
2 – Orientação pelo sol<br />
S
O<br />
23 de março à 21 março – Norte<br />
23 de setembro à 21 de março – Sul<br />
22de março e 22 de setembro – Leste par Oeste.<br />
Apontando-se o braço direito para o nascente do sol, teremos a frente, o norte,<br />
á esquerda o oeste e a retaguarda o sul. Ficando de frente para o nascente do sol,<br />
teremos a esquerda o oeste e a retaguarda o Norte , à direita o sul e<br />
conseqüentemente o oeste a retaguarda.<br />
Observação: A lua segue de uma forma geral o movimento do sol. De acordo com os<br />
quartos da lua, podemos ter a direção Norte. Em seu movimento aparente no céu,<br />
semelhante ao do sol, dá-nos uma indicação aproximada dos pontos cardeais<br />
empregando o mesmo processo descrito anteriormente, especialmente na fase da<br />
lua cheia.<br />
3 – Orientação pelo relógio<br />
Coloca-se a linha 6/12 do relógio apontada para direção do sol, a bissetriz do<br />
ângulo formado entre essa linha imaginária e o ponteiro das horas no sentido horário,<br />
nos dará a direção norte – sul (geográfico). Antes do meio dia nos indicará o sul,<br />
após o meio dia nos indicará o norte.<br />
4 - Orientação pelo Cruzeiro do Sul<br />
N<br />
S<br />
S<br />
L
Consiste em prolongarmos quatro vezes e meia o braço maior da<br />
constelação e desse ponto imaginário baixarmos um a perpendicular até o<br />
horizonte, ai encontraremos o sul (geográfico).<br />
5 – Orientação pelos fenômenos naturais<br />
A observação de alguns fenômenos naturais, nos permite a grosso modo<br />
identificarmos a direção norte – sul. Assim sendo, ao observarmos o terreno<br />
notaremos que o caule das árvores, a superfície das pedras, o mourão das cercas<br />
das casas de campo, são mais úmidos nas partes voltadas para o sul,<br />
frequentemente denunciado pela presença do limo. As cascas das árvores<br />
apresentam-se mais grossas na parte sul; e nas formações arbóreas é comum as<br />
folhas voltadas para o sul, conservares-se verdes por mais tempo e possuem<br />
tonalidade de cor mais intensas. As madeiras apodrecem com maior freqüência na<br />
parte voltada para o sul.<br />
Os abrigos construídos pelos animais de um modo geral costumam ter a<br />
entrada voltada para o norte, protegendo-os dos ventos frios do sul e recebendo<br />
diretamente o calor e a luz do sol.<br />
Ex. : casa de João-de-barro, formigas, etc...<br />
Obs. : Os frutos amadurecem com maior rapidez pelo lado norte.<br />
6 – Orientação pelos acidentes geográficos<br />
Processo que nos permite traçar uma direção tendo como pontos de<br />
referência os acidentes nítidos e destacamos no terreno, que nos servem de marco<br />
de orientação.<br />
Ex. : Um bosque, uma elevação alta, curva de um rio, lago, etc.<br />
8 – Orientação pela bússola
Simples, prática e de pequeno volume, a bússola é um instrumento destinado<br />
a medir ângulos horizontais, bem como para orientação. Ela nos indica pelo principio<br />
da física terrestre uma direção aproximada constante, que o Norte Magnético. Dessa<br />
forma vemos que a bússola nos fornecerá sempre o Norte Magnético (NM), e que o<br />
azimute medido por ela será o Az magnético.<br />
5 – Orientação de campanha.<br />
bússola Silva<br />
Encontra-se perfeitamente orientada a pessoa que estiver em condições de<br />
tomar uma direção, assegurá-la e retomá-la a todo e qualquer momento.<br />
A direção base nada mais é do que um dos lados de um ângulo que expressa<br />
uma direção entre dois pontos. As direções bases tomadas como referência para<br />
orientação em campanha, são três:<br />
• Norte Verdadeiro ou Geográfico (NV/NG)<br />
• Norte Magnético (NM)<br />
• Norte de Quadricula (NQ)<br />
• Norte Verdadeiro ou Geográfico (NV/NG)
É a direção que passa pelo pólo norte da terra, ou seja, pelo ponto de latitude<br />
90º. Empregada em levantamentos, quando se deseja grande precisão, normalmente<br />
não é empregada em campanha. Os meridianos de uma carta representam as<br />
direções do norte e do sul verdadeiros.<br />
• Norte Magnético (NM)<br />
É a direção que passa pelo pólo magnético da terra, ou seja, pelo ponto para<br />
qual são atraídas todas as agulhas imantadas. Este ponto fica aproximadamente, na<br />
Ilha Príncipe de Galles, no Canadá. É indicado pelo ponto “N” da agulha d bússola. É<br />
comumente empregada em campanha, já que pode ser determinada diretamente<br />
com uma bússola comum.<br />
• Norte de Quadricula (NQ)<br />
É indicado pela direção das linhas verticais da quadricula, geralmente feitas<br />
nas cartas militares. O norte é um ponto fictício.<br />
Diagrama de Orientação<br />
As cartas militares têm um diagrama de orientação impresso na margem. Tal<br />
que contém três direções indicando o norte verdadeiro, o norte magnético e o norte<br />
de quadriculas. Os diagramas de orientação devem ser atualizados antes de ser<br />
utilizados para esse fim.<br />
Declinação magnetica<br />
NM<br />
NV<br />
NQ<br />
Convergência de meridianos
NM<br />
Atualização da declinação magnética<br />
NM<br />
NM<br />
30’<br />
NV<br />
Declinação Magnética<br />
DM = NV/NM<br />
NV<br />
1982<br />
NV<br />
1º48’<br />
20<strong>08</strong><br />
NQ<br />
NQ<br />
NQ<br />
NM<br />
NV<br />
Diagrama atualizado<br />
NQ<br />
Convergência de Meridianos<br />
CM = NV/NQ<br />
Declinação cresce<br />
3’ por ano<br />
NM<br />
20<strong>08</strong><br />
-1982<br />
026(anos)<br />
26<br />
x 3’<br />
78’<br />
30’<br />
+78’<br />
1<strong>08</strong>’<br />
1<strong>08</strong>’ = 1º48’<br />
NV<br />
Ângulo QM<br />
QM = NM/NQ<br />
NQ
Azimute e conta-azimute<br />
Os azimutes são ângulos horizontais medidos no sentido do movimento dos<br />
ponteiros do relógio a partir de ima direção base, para uma direção qualquer. A variação<br />
do azimute é de 0º a 360º.<br />
Contra-azimute<br />
O contra–azimute de uma direção é simplesmente, o azimute da direção no sentido<br />
contrario (oposto).<br />
Para se calcular o contra-azimute basta somar 180º ao azimute. Se o azimute<br />
excede 180º o contra-azimute será o azimute menos 180º.<br />
Ex.: Contra-azimute de 60º = 60º + 180º = 240º<br />
Contra-azimute de 200º = 200º - 180º = 20º<br />
Exercício<br />
Calcule os contra-azimutes<br />
a) Az 240º<br />
b) Az 85º<br />
c) Az 175º<br />
d) Az 200º<br />
e) Az 180º<br />
Equipe de navegação<br />
A equipe de navegação, normalmente, é composta de quatro funções a saber<br />
Homem – Bússola.<br />
Será o portador da bússola. Desloca-se a retaguarda do homem-ponto deverá<br />
manter a bússola amarrada ao corpo para não perdê-a; quando não estiver sendo<br />
utilizada deverá estar fechada.<br />
Obs.: deverá utilizar um bastão, não somente para auxiliá-lo nos deslocamentos,<br />
mas, principalmente, para apoiar a bússola quando for tirar o azimute.<br />
Homem – Carta.<br />
Conduzirá a carta e identificará os pontos de referencia, informa com relação ao<br />
terreno, vegetação, sempre que possível, o homem-carta, também, contará os passos<br />
duplos.<br />
Homem – Passo.
Desloca-se após o homem-bússola, com a missão de contar os passos percorridos e<br />
transforma-los em metros. Para desempenhar esta função, deverá ter o passo aferido<br />
com antecedência e acrescido de 1/3 sobre a contagem obtida. Essa margem de<br />
segurança (1/3) compensará os erros provenientes de incidentes comuns nos<br />
deslocamentos através das matas, como quedas, desequilíbrio, passagem sobre<br />
troncos, pequenos desvios, terrenos alagados e uma série de outros obstáculos.<br />
Homem – Ponto.<br />
Elemento lançado à frente para servir de referencia, para que o homem-bússola<br />
tenha condições de marcar a direção que a tropa deverá seguir; portará um facão para<br />
abrir picadas, assim facilitando o seu deslocamento e, consequentemente, o da tropa.<br />
6 - Designação de locação de pontos na carta.<br />
Frequentemente, em operações de combate a incêndio florestal e de<br />
busca de pessoas perdidas nas matas, há necessidade de se designar<br />
pontos na carta. Seja indicando os focos de incêndio, seja indicando a<br />
localização das áreas percorridas pelas equipes de busca.<br />
Vários processos são empregados para a designação e locação de<br />
pontos na carta. Os mais usados são:<br />
1 – Coordenadas geográficas;<br />
2 – Coordenadas plano-retangulares.<br />
Unidade ll<br />
7 – Convenções cartográficas<br />
São símbolos empregados nas cartas para indicar construções e acidentes<br />
existentes no terreno.<br />
Ex.1
Ex.2<br />
Ex. 3<br />
Cores:<br />
a) Vermelho – Rodovias principais;<br />
b) Amarelo – Rodovias secundarias;<br />
c) Azul – Toda hidrografia;<br />
d) Castanho – Curvas de nível;<br />
e) Preto – Nomenclaturas, planimetria em geral;<br />
f) Verde – Toda a vegetação.<br />
7 – Representação do relevo<br />
A irregularidade da superfície da terra, conhecida como elevação e relevo<br />
torna-se uma fonte importante de informações militares com as quais o<br />
usuário da carta deve se familiarizar.<br />
São vários métodos para indicação da elevação e do relevo nas cartas. As<br />
cartas em escala pequena, geralmente usam os processos das hachúrias, o<br />
das cores hipsometricvas e dos pontos cotados, ao passo que as cartas em<br />
escala grande o processo das curvas de nível, que mostram as elevações e o<br />
relevo com exatidão e com detalhes consideráveis.
Curvas de nível<br />
São as projeções ortogonais horizontais das interseções do terreno com<br />
planos horizontais eqüidistantes.Elas representam linhas imaginarias, no<br />
terreno, ao longo da qual todos os pontos estão em mesma altitude. As<br />
curvas de nível indicam uma distancia vertical acima, ou abaixo, de um plano<br />
de nível zero, cada curva de nível tem um determinado valor. A distancia<br />
vertical entre as curvas de nível, é como eqüidistante, cujo valor é<br />
encontrado nas informações marginais da carta.<br />
Hachúrias<br />
Hachurias são pequenas linhas paralelas ou ligeiramente divergente,<br />
traçadas na direção dos declives. Elas são mais ou menos espaçadas as<br />
encostas a representar, sejam suaves ou íngrimes.<br />
Cores Hipsométricas<br />
O relevo é representado, em certas, por meio da cores, nesse processo<br />
cada cor ou tonalidade representa determinada zona de altitude. As cartas<br />
possuem na margem uma legenda mostrando a correspondência entre as<br />
cores e as altitudes. Normalmente as cores escuras são as zonas mais<br />
elevadas.<br />
Pontos cotados<br />
Esse processo consiste em representar, os pontos do terreno por projeções<br />
horizontais, indicando sua altura ou cota. É normalmente utilizado nas cartas<br />
topográficas como um sistema complementar às curvas de nível,<br />
particularmente nas regiões pobres de relevo. Segundo o método adotado<br />
para a determinação da altitude, esses pontos recebem as determinações de<br />
pontos trigonométricos, astrômico e cotados. Esses pontos ao mesmo tempo<br />
em que completam a definição do relevo, prestam-se também à designação<br />
militar de objetos.<br />
Perfil do relevo
Perfil do relevo utilizando curvas de nível.
Figura 3.16 - Identificação das Curvas mestras
Cartas
7 – Orientação da carta<br />
Utilizando bússola do tipo W & LE GURLEY<br />
1) Coloque o reticulo e o índice de leitura da bússola sobre um meridiano qualquer;<br />
2) Gire o vidro móvel, de modo que o índice de leitura indique um ângulo igual á<br />
declinação do lugar;<br />
3) Gire o conjunto carta-bússola, de modo que a seta indicadora do norte coincida<br />
com o índice do vidro móvel;<br />
4) Feito isso, a carta estará orientada.<br />
Utilizando bússola do tipo SILVA<br />
1) Coloque a seta direcional da bússola coincidindo com o meridiano qualquer;<br />
2) Gire o anel graduado da bússola de forma a colocar o ângulo QM no índice de<br />
leitura;<br />
3) Gire o conjunto carta-bússola, de modo que a agulha imantada coincida com o<br />
N(norte);<br />
4) Nesse ponto a carta estará orientada.