Topografia Aplicada - Aula 1x - Univates
Topografia Aplicada - Aula 1x - Univates
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Centro Universitário UNIVATES<br />
Curso de Graduação em Engenharia Civil<br />
<strong>Topografia</strong> <strong>Aplicada</strong><br />
<strong>Aula</strong> 1 - Introdução à <strong>Topografia</strong><br />
<strong>Aplicada</strong><br />
Professor: Rafael Rodrigo Eckhardt<br />
Biólogo e Ms. em Sensoriamento Remoto<br />
e-mail: rafare@univates.br<br />
© RRE TOPOGRAFIA APLICADA - 2010/B 1
Conteúdo Programático<br />
Ementa: Métodos de levantamento planimétrico. Sistema de<br />
coordenadas. Divisão de terras. Determinação da meridiana. Locação de<br />
curvas. Levantamento hidrográfico. Terraplenagem. Divisão de terras e<br />
loteamentos. Locação de obras.<br />
Objetivos: promover a compreensão teórica e prática da topografia e<br />
planimetria em projetos e aplicações dos cursos da Engenharia Civil, da<br />
Engenharia Ambiental, da Arquitetura e Urbanismo e da Biologia.<br />
Interpretação de cartas topográficas;<br />
Levantamento planimétrico;<br />
Levantamento topográfico com GPS Diferencial;<br />
Interpolação e locação de curvas de nível;<br />
Geração de altitude da área;<br />
Cálculo da declividade da área;<br />
Integração das curvas de nível com imagens de satélite;<br />
levantamento hidrográfico e delimitação de APPs visando a locação de<br />
obras, entre outros assuntos.<br />
© RRE TOPOGRAFIA APLICADA - 2010/B 2
Conteúdo Programático<br />
<strong>Aula</strong> 1 - 31/07: Apresentação da disciplina e introdução à <strong>Topografia</strong><br />
<strong>Aplicada</strong>;<br />
<strong>Aula</strong> 2 - 07/08: Sistemas de coordenadas Geodésicas e UTM;<br />
<strong>Aula</strong> 3 - 14/08: Sistemas de Referência Terrestres - DATUM;<br />
<strong>Aula</strong> 4 - 21/08: Exploração de informações topográficas para grandes<br />
áreas – Cartas Topográficas e Missão SRTM;<br />
<strong>Aula</strong> 5 - 28/08: Conceitos de GPS e GPS Diferencial;<br />
<strong>Aula</strong> 6 - 04/09: Atividade Prática em Campo de Levantamento<br />
Topográfico com GPS Diferencial - Parque do Imigrante;<br />
<strong>Aula</strong> 7 - 11/09: Pós-processamento dos dados de campo;<br />
<strong>Aula</strong> 8 - 18/09: Interpolação da nuvem de pontos e traçado das curvas<br />
de nível;<br />
<strong>Aula</strong> 9 - 25/09: Avaliação Teórica Individual I;<br />
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Conteúdo Programático<br />
<strong>Aula</strong> 10 - 02/10: Interpretação de imagem de satélite de alta resolução<br />
espacial;<br />
<strong>Aula</strong> 11 - 09/10: Recursos hídricos e apps;<br />
<strong>Aula</strong> 12 - 23/10: Integração das curvas de nível com a imagem de<br />
satélite;<br />
<strong>Aula</strong> 13 - 30/10: Geração da altitude e declividade da área;<br />
<strong>Aula</strong> 14 - 06/11: Avaliação Teórica Individual II;<br />
<strong>Aula</strong> 15 - 13/11: Preparo da planta de situação, planta topográfica e<br />
memorial descritivo da área;<br />
<strong>Aula</strong> 16 - 20/11: Apresentação de seminário;<br />
<strong>Aula</strong> 17 - 27/11: Apresentação de seminário;<br />
<strong>Aula</strong> 18 - 27/11: 04/12: <strong>Aula</strong> não presencial e entrega da<br />
atividade Trabalho Discente Efetiva;<br />
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Conteúdo Programático<br />
Metodologia:<br />
O programa será desenvolvido através de aulas teóricas, expositivas,<br />
atividades em campo e PRÁTICAS DE LABORATÓRIO.<br />
Softwares que serão utilizados:<br />
Google Earth;<br />
GPS Trackmaker;<br />
IDRISI Taiga;<br />
Ezsurv;<br />
Surfer;<br />
Autocad;<br />
Mapgeo.<br />
O envolvimento dos alunos será estimulado em trabalhos, pesquisas e<br />
apresentação de seminários em grupo que reflitam a atuação<br />
acadêmica e profissional nesta área do conhecimento.<br />
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Conteúdo Programático<br />
AVALIAÇÃO SUBJETIVA: acompanhamento do desempenho individual<br />
e grupal. Será considerado o envolvimento nas atividades propostas, a<br />
qualidade da produção oral e escrita, a pontualidade na execução e<br />
entrega das tarefas, a apresentação de dados e resultados de<br />
atividades propostas e as contribuições dadas às apresentações e aos<br />
debates.<br />
AVALIAÇÃO OBJETIVA: os instrumentos de avaliação utilizados<br />
serão: avaliações teóricas escritas, seminários, trabalhos em grupo.<br />
Avaliação I: Prova Teórica Individual - 25/09 - Peso 1;<br />
Avaliação II: Prova Teórica Individual - 06/11 - Peso 1;<br />
Avaliação III: Planta de Situação, Planta Topográfica e Memorial<br />
Descritivo (Peso 0,6) + Seminário em grupo (Peso 0,4);<br />
Grupo 1, 2 e 3: 20/11;<br />
Grupo 4, 5 e 6: 27/11;<br />
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Conteúdo Programático<br />
Atividade de Trabalho Discente Efetiva<br />
Como "atividade de trabalho discente efetiva" os alunos irão finalizar e<br />
proceder à entrega da planta de situação, planta topográfica e o<br />
memorial descritivo, descrevendo os elementos planialtimétricos, os<br />
elementos naturais, a vegetação, as áreas de preservação permanentes<br />
e a situação de uso do local de determinada área.<br />
A referida atividade visa servir de base para a instalação de obras de<br />
pavimentação de rodovias, loteamento / parcelamento do solo,<br />
instalação de indústrias, entre outros.<br />
Desde o semestre 2010/A, a nota mínima para aprovação na<br />
<strong>Univates</strong> é 6,0 e o exame final foi abolido. O aluno que atingir média<br />
simples igual ou superior a 6,0 entre as notas N1, N2 e N3 e tiver<br />
frequência não inferior a 75%, estará APROVADO (Conforme Regimento<br />
Interno da UNIVATES).<br />
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Conteúdo Programático<br />
Bibliografia Básica:<br />
CASACA, João Martins. <strong>Topografia</strong> geral. Rio de Janeiro: LTC, 2007.<br />
LOCH, Carlos; CORDINI, Jucilei. <strong>Topografia</strong> contemporânea:<br />
planimetria. Florianópolis: Ed. da UFSC, 1995.<br />
MCCOMARC, Jack. <strong>Topografia</strong>. Rio de Janeiro: LTC, 2007.<br />
MARCHETTI, Delamar; GARCIA, Gilberto. Princípios de fotogrametria<br />
e fotointerpretação. São Paulo: Nobel, 1977.<br />
Bibliografia Complementar:<br />
BORGES, Alberto de Campos. <strong>Topografia</strong>. São Paulo: Edgard Blucher,<br />
2008.<br />
BORGES, Alberto de Campos. <strong>Topografia</strong>: aplicada à engenharia civil.<br />
São Paulo: Edgard Blucher, 2006.<br />
ROCHA, José Antônio M. R.. GPS: uma abordagem prática. Recife:<br />
Bagaço, 2003.<br />
PINTO, Luiz Edmundo Kruschewsky. Curso de topografia. Salvador:<br />
UFBA, 1989.<br />
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FOCOS DA DISCIPLINA<br />
LEVANTAMENTO DE DADOS: o foco da disciplina não é a coleta de<br />
dados topográficos (planimetria e altimetria). Mas, serão realizadas<br />
algumas atividades com esse objetivo.<br />
APLICABILIDADE: a disciplina visa desenvolver aplicações da<br />
topografia plana e tridimensional em projetos de várias áreas do<br />
conhecimento com base no uso de recursos computacionais e imagens<br />
de satélite;<br />
TRANSDISCIPLINARIDADE: aproveitamento dos conceitos e práticas<br />
por várias áreas de conhecimento.<br />
FORMAÇÃO DE BASE: desenvolver uma base de conhecimentos com<br />
reduzida complexidade e com facilidade de execução.<br />
INTEGRAÇÃO: possibilidade de integração dos alunos dos diversos<br />
cursos matriculados na execução de atividades e tarefas.<br />
APROVEITAMENTO: aproveitamento das técnicas e práticas em<br />
projetos profissionais no mercado de trabalho.<br />
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INTRODUÇÃO<br />
A palavra "<strong>Topografia</strong>" deriva das palavras gregas "topos" (lugar) e<br />
"graphen” (descrever) significando, portanto, a representação exata de<br />
um lugar.<br />
Forma => Contorno + ângulos + relevo<br />
Dimensão => distâncias + área<br />
Posição relativa => norte + distância até esquina + endereço<br />
Porção limitada => até 80 Km de extensão máxima = plano ou superfície<br />
topográfica.<br />
A limitação da aplicação da topografia sobre uma porção limitada da<br />
superfície terrestre permite menosprezar a curvatura da Terra<br />
sem causar distorções significativas. Isto é, em topografia se<br />
considera a Terra plana, visando simplificar os procedimentos de<br />
processamento dos dados levantados em campo.<br />
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Introdução<br />
TERRA => SUPERFÍCIE CURVA = ajustamentos para compensar<br />
a curvatura da Terra para mapeamento de grandes áreas.<br />
OS LEVANTAMENTOS TOPOGRÁFICOS PLANOS = realizados em<br />
pequenas áreas, de modo que a curvatura da Terra pode ser<br />
negligenciada.<br />
Ex.: Levantamento topográficos para fazendas, subdivisões de terras,<br />
edificações, plantas industriais e a maioria dos trabalhos topográficos.<br />
Tipos de Levantamentos mais comuns:<br />
Levantamento de Terras => locação dos limites de propriedades.<br />
Levantamento Topográfico => locação de objetos e medição das<br />
alterações tridimensionais da superfície do terreno (relevo);<br />
Levantamentos Municipais => projetar ruas, planejar sistemas de<br />
esgotos, preparar mapas, etc.<br />
Outros;<br />
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<strong>Topografia</strong><br />
Ciência que trata da determinação das dimensões e<br />
contornos (ou das características tridimensionais) da<br />
superfície da Terra, através da medição de distâncias,<br />
direções e altitudes (McCormac, 2007).<br />
Ainda inclui cálculo de áreas, volumes e preparação de mapas e<br />
diagramas (McCormac, 2007).<br />
Método Clássico de Levantamento: informação direta do terreno, a<br />
partir de instrumentos simples de medição como é o caso dos<br />
teodolitos, estações totais, níveis ópticos, GPS.<br />
Método Fotogramétrico: informação recolhida através da análise de<br />
fotogramas do terreno, obtidos através de fotografia aérea ou de<br />
imagens enviadas por satélites artificiais.<br />
TOPOGRAFIA: Grande avanço nas últimas décadas em todas as<br />
formas de levantamento de campo até a elaboração do produto final.<br />
Utilização do meio digital, ou seja, equipamentos eletrônicos, que<br />
automatizam várias etapas ligadas ao processo topográfico.<br />
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Divisão do Levantamento Topográfico<br />
Planimétrico: representação<br />
bidimensional<br />
Altimétrico: representação<br />
tridimensional<br />
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Levantamentos Topográficos<br />
Os levantamentos topográficos podem ser efetuados com ou sem<br />
ligação à rede geodésica nacional.<br />
Ligados à rede geodésica:<br />
No campo, estaciona-se o<br />
aparelho no Marco Geodésico<br />
pretendido.<br />
Identifica-se a coordenada<br />
da origem do levantamento<br />
com GPS.<br />
Não ligados à rede geodésica:<br />
É considerado um referencial<br />
arbitrário;<br />
São introduzidas no aparelho<br />
coordenadas fictícias;<br />
Através da bússola, direciona-se<br />
o norte.<br />
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Instrumentos Topográficos<br />
Estação Total;<br />
Níveis eletrônicos;<br />
Trenas eletrônicas;<br />
Entre outros.<br />
GPS Topográfico;<br />
<strong>Topografia</strong> Automatizada<br />
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Principais Softwares Topográficos<br />
A existência de softwares topográficos facilitou para o profissional de<br />
topografia, pois desenhar uma área, ficou mais fácil a partir da<br />
computadorização, além da realização de cálculos instantâneos.<br />
TopoGraph;<br />
Geo Office;<br />
TopoEVN;<br />
DataGeosis.<br />
Surfer.<br />
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Aplicações da <strong>Topografia</strong><br />
PLANIMETRIA<br />
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Aplicações da <strong>Topografia</strong><br />
ALTIMETRIA<br />
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Aplicações da <strong>Topografia</strong><br />
PLANI-ALTIMETRIA<br />
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Aplicações da <strong>Topografia</strong><br />
Projetos de Loteamento:<br />
Planimetria e <strong>Topografia</strong>:<br />
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Aplicações da <strong>Topografia</strong><br />
Projetos de Loteamento:<br />
Declividade do terreno:<br />
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Aplicações da <strong>Topografia</strong><br />
Projetos de Loteamento:<br />
Recursos Hídricos e APPs:<br />
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Aplicações da <strong>Topografia</strong><br />
Projetos de Loteamento:<br />
Recursos Hídricos e APPs:<br />
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Aplicações da <strong>Topografia</strong><br />
TOPOGRAFIA PARA<br />
INSTALAÇÃO DE<br />
PLANTAS INDUSTRIAIS<br />
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Aplicações da <strong>Topografia</strong><br />
<strong>Topografia</strong> para<br />
Projetos de<br />
pavimentação de<br />
estradas<br />
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Aplicações da <strong>Topografia</strong><br />
Modelo Digital do Projeto de pavimentação de vias<br />
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Aplicações da <strong>Topografia</strong><br />
VIZUALIZAÇÃO TRIDIMENSIONAL:<br />
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Aplicações da <strong>Topografia</strong><br />
VETORES DE ESCOAMENTO DE ÁGUA:<br />
© RRE TOPOGRAFIA APLICADA - 2010/B 28
Aplicações da <strong>Topografia</strong><br />
MAPA TOPOGRÁFICO DE UM MORRO:<br />
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Aplicações da <strong>Topografia</strong><br />
MAPA TOPOGRÁFICO DE UM VALE:<br />
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Aplicações da <strong>Topografia</strong><br />
PERFIS TOPOGRÁFICOS:<br />
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REVISÃO<br />
ESCALA NUMÉRICA: relação matemática constante entre o comprimento<br />
de uma linha medida na representação cartográfica (d) e o comprimento de<br />
sua medida homóloga no terreno (D) (Loch e Cordini, 2000). Assim:<br />
Escala = <br />
<br />
Onde N indica um fator de redução entre a grandeza gráfica e sua homóloga no<br />
terreno. De maneira geral, podemos ter os seguintes valores para 1/N.<br />
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= <br />
<br />
Múltiplos de dez: 1:100; 1:1000; 1:100000; 1:1000000;<br />
Múltiplos de vinte: 1:200; 1:2000; 1:200000;<br />
Múltiplos de cinquenta: 1:50; 1:500; 1:5000; 1:50000; 1:5000000;<br />
A razão da escala é adimensional já que relaciona quantidades físicas<br />
idênticas de mesma unidade.<br />
UMA ESCALA 1:2000 indica que o comprimento de uma linha medida no terreno é<br />
2000 vezes maior que sua representação em planta, OU SEJA, 1 cm no papel<br />
representa uma linha de 2000 cm (200 metros) no terreno.<br />
Escala 1:2000 => escalas topográficas (GRANDE ESCALA) = denominador pequeno =><br />
representação gráfica detalhada;<br />
Escala 1:1000000 => escala cartográficas (PEQUENA ESCALA) = denominador grande =><br />
representação gráfica geral ou com menor detalhe;
REVISÃO<br />
ESCALA GRÁFICA: É representada por uma barra graduada com<br />
subdivisões que indicam a relação entre a dimensão do elementos no<br />
mapa em relação ao tamanho real.<br />
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REVISÃO<br />
NORTE: Norte geográfico ou<br />
verdadeiro (NG): é aquele indicado<br />
por qualquer meridiano geográfico,<br />
na direção da rotação da Terra.<br />
Norte Magnético (NM): é a<br />
direção do polo magnético e indicado<br />
pela agulha imantada de uma<br />
bússola.<br />
Declinação Magnética (δ): ângulo<br />
formado entre o Norte Geográfico e<br />
o Magnético expresso em graus.<br />
Convergência meridiana (γ):<br />
diferença angular entre o Norte<br />
Geográfico e o Norte da Quadrícula.<br />
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REVISÃO<br />
BÚSSOLA: A bússola é um instrumento destinado a medir ângulos<br />
horizontais (azimutes) necessários à orientação no terreno e na carta. Suas<br />
medidas são determinadas por uma agulha magnetizada que indica, por<br />
princípios físicos, uma direção chamada Norte Magnético.<br />
Cuidados no emprego da bússola:<br />
Evite aproximar-se de campos elétricos<br />
e centro de massa de ferro.<br />
Distâncias mínimas de segurança:<br />
Alta tensão - 60 metros<br />
Veículos - 20 metros<br />
Linhas telegráficas - 20 metros<br />
Arame farpado - 10 metros<br />
Transformadores - 60 metros<br />
Cálculo da Declinação Magnética: http://www.ngdc.noaa.gov/geomagmodels/Declination.jsp<br />
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REVISÃO<br />
AZIMUTE E RUMO DE UM ALINHAMENTO: Todo alinhamento em<br />
topografia deve ser orientado, e uma das formas é em relação à direção<br />
Norte. Esta orientação se dá através de um ângulo entre esta direção e<br />
a do alinhamento. Para melhor entendimento do assunto devemos<br />
estudar o Círculo topográfico.<br />
A diferença básica entre os círculos que é a numeração dos quadrantes,<br />
uma no sentido horário e outra no sentido anti-horário.<br />
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REVISÃO<br />
AZIMUTE DE UM ALINHAMENTO (AZ): ângulo formado entre a<br />
direção Norte (magnética ou verdadeira) e o alinhamento, contado no<br />
sentido horário. Este azimute, também é conhecido por Azimute à<br />
direita. A variação angular do azimute é de 0° a 360°.<br />
No 1º Quadrante: 0° < AZ < 90°; AZ oA Є1° Quad.<br />
No 2º Quadrante: 90° < AZ < 180°; AZ oB Є 2° Quad.<br />
No 3º Quadrante: 180° < AZ < 270°; AZ oC Є 3° Quad.<br />
No 4º Quadrante: 270° < AZ < 360°; AZ oD Є 4° Quad.<br />
© RRE TOPOGRAFIA APLICADA - 2010/B 37
REVISÃO<br />
RUMO DE UM ALINHAMENTO (R): ângulo formado entre a direção<br />
Norte-Sul (magnética ou verdadeira) e o alinhamento, partindo da<br />
ponta Norte ou da ponta Sul, contado da que estiver mais próximo<br />
do alinhamento. A variação angular é de 0° a 90°.<br />
Os rumos terão seus quadrantes<br />
identificados pelos Pontos<br />
Colaterais: NE, SE, SW e NW.<br />
No 1º Quad, R = NE;<br />
No 2º Quad. R = SE;<br />
No 3º Quad. R = SW;<br />
No 4º Quad. R = NW.<br />
O valor angular do rumo nunca<br />
ultrapassa os 90° e a sua origem<br />
está ou no Norte ou no Sul.<br />
Os rumos 0A (NE) e 0C (SW),<br />
são no sentido horário. E os<br />
rumos 0B (SE) e 0D (NW),<br />
são no sentido anti-horário.<br />
© RRE TOPOGRAFIA APLICADA - 2010/B 38
REVISÃO<br />
CONVERSÃO DE AZIMUTE EM RUMO E VICE-VERSA: O círculo<br />
topográfico é o mesmo para Azimute como para Rumo. Existe pelo<br />
menos um azimute e um rumo para cada alinhamento.<br />
© RRE TOPOGRAFIA APLICADA - 2010/B 39