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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 />

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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 />

© RRE TOPOGRAFIA APLICADA - 2010/B 32<br />

= <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 />

© RRE TOPOGRAFIA APLICADA - 2010/B 36


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

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