13.07.2015 Views

Representação topográfica do terreno - Instituto Superior de ...

Representação topográfica do terreno - Instituto Superior de ...

Representação topográfica do terreno - Instituto Superior de ...

SHOW MORE
SHOW LESS
  • No tags were found...

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

PLANIMETRIAA planimetria é a representação em projecção horizontal <strong>do</strong>s <strong>de</strong>talhes existentes na superfície.A posição <strong>do</strong> ponto A na carta é obtida pela sua projecção ao longo da vertical <strong>de</strong> lugar V A ,obten<strong>do</strong>-se a sua imagem A'. Proce<strong>de</strong>n<strong>do</strong>-se à projecção <strong>do</strong>s diversos pontos representativos<strong>do</strong> pormenor <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>, obter-se-á a sua imagem na carta.Ao assumir a Terra como plana está-se a assumir que as verticais <strong>de</strong> lugar <strong>do</strong>s diferentespontos são paralelas e o plano <strong>de</strong> projecção, que é normal às linhas projetantes, é um planohorizontal (Fig. 1).As características <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> <strong>de</strong>scritas <strong>de</strong>ste mo<strong>do</strong> constituem os chama<strong>do</strong>s pormenoresplanimétricos. Assim, a imagem da linha <strong>de</strong> água é obtida pela projecção ortogonal <strong>do</strong>spontos que <strong>de</strong>finem a sua forma e que constituem pormenores planimétricos <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>. Omesmo suce<strong>de</strong> para a representação <strong>de</strong> estradas, pontes, casas, etc.As coor<strong>de</strong>nadas planimétricas cartográficas são respectivamente M (meridiana) e P (paralela).Sen<strong>do</strong> o plano <strong>de</strong> projecção horizontal, a distância entre <strong>do</strong>is pontos é sempre umadistância horizontal, <strong>de</strong>finida pela distância entre as verticais <strong>do</strong>s <strong>do</strong>is pontos ao nível dasuperfície <strong>de</strong> referência.NortePPlano MP(horizontal)planoverticalDistânciainclinadaP BBDistância sobreo <strong>terreno</strong>D ABP AAM AM BMEsteFigura 2D hDistância horizontalA distância entre A e B é dada porDAB= (X )2(Y Y )2A− XB+A−B .Ao assumir-se que as verticais <strong>de</strong> lugar são paralelas isso implica que a distância entre asverticais seja sempre a mesma. Contu<strong>do</strong>, na prática isso não suce<strong>de</strong>, pelo que quan<strong>do</strong> seme<strong>de</strong>m no <strong>terreno</strong> distâncias muito gran<strong>de</strong>s em altitu<strong>de</strong>s elevadas, será necessário corrigir oerro da inclinação das verticais, e reduzir a distância ao nível <strong>do</strong> plano <strong>de</strong> referência.Define-se ainda a distância inclinada ou oblíqua como o comprimento <strong>do</strong> segmento recto queune os <strong>do</strong>is pontos no <strong>terreno</strong>, enquanto a distância sobre o <strong>terreno</strong> é o comprimento dalinha que, sobre a sinusida<strong>de</strong> <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>, une os <strong>do</strong>is pontos. Sempre que nos referirmosapenas a distância, estaremos, implicitamente, a referirmo-nos à distância horizontal.O azimute cartográfico <strong>de</strong> uma direcção AB (α AB ) é o ângulo que essa direcção faz com adirecção <strong>do</strong> Norte cartográfico, medi<strong>do</strong> a partir <strong>do</strong> Norte no senti<strong>do</strong> <strong>do</strong> movimento <strong>do</strong>s ponteiros<strong>do</strong> relógio.2


A projecção ortogonal é cotada, i.e., além da posição planimétrica <strong>do</strong>s pontos, é <strong>de</strong>terminada acota <strong>do</strong> ponto, que é o valor da distância vertical <strong>do</strong> ponto até à superfície <strong>de</strong> projecção (D v naFigura1). Na cartografia impressa o valor da cota é escrito na carta, e para simplificação gráficao ponto, que separa o algarismo das unida<strong>de</strong>s <strong>do</strong> algarismo das décimas <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>, indica aposição planimétrica <strong>do</strong> ponto. Um ponto assim representa<strong>do</strong> <strong>de</strong>nomina-se ponto cota<strong>do</strong>. NosSIG a cota <strong>do</strong> ponto é representada por uma “label” colocada em torno <strong>do</strong> símbolo <strong>do</strong> ponto.Quan<strong>do</strong> o plano <strong>de</strong> referência é o plano tangente ao geói<strong>de</strong> a cota <strong>do</strong> ponto é a altitu<strong>de</strong>, queassim será <strong>de</strong>finida como a distância vertical <strong>de</strong>sse ponto até ao nível médio das águas <strong>do</strong>mar. O geói<strong>de</strong> é a representação da forma física da Terra, que se po<strong>de</strong> aproximar pelasuperfície <strong>do</strong> nível médio das águas <strong>do</strong> mar (uma explicação mais <strong>de</strong>talhada <strong>do</strong> geói<strong>de</strong> é dadano capítulo da Cartografia). O plano tangente ao geói<strong>de</strong> tem cota zero. Contu<strong>do</strong>, em algunstrabalhos <strong>de</strong> representação <strong>de</strong> pequenas superfícies <strong>de</strong> <strong>terreno</strong> po<strong>de</strong> utilizar-se comoreferência um plano paralelo ao plano tangente e que não tenha cota zero. Em Portugal o nívelmédio das águas <strong>do</strong> mar é obti<strong>do</strong> a partir <strong>do</strong>s registos <strong>do</strong> Marégrafo <strong>de</strong> Cascais.O <strong>de</strong>snível entre <strong>do</strong>is pontos A e B, DN AB , é a diferença <strong>de</strong> cotas (altitu<strong>de</strong>s) entre esses <strong>do</strong>ispontos, dada pela relaçãoDNAB= H − H ,on<strong>de</strong> H A e H B são, respectivamente as cotas <strong>de</strong> A e <strong>de</strong> B. O <strong>de</strong>snível entre B e A seráDNBAABBA= H − H = −DN.Assim o <strong>de</strong>snível entre A e B será positivo se o <strong>terreno</strong> subir <strong>de</strong> A para B, e negativo no senti<strong>do</strong>contrário, <strong>de</strong> B para A.ABDN ABBD ABB’Plano <strong>de</strong> referênciaFigura 5O <strong>de</strong>clive po<strong>de</strong> ser expresso:iAA’Sen<strong>do</strong> i o ângulo <strong>de</strong> inclinação <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>,<strong>de</strong>fini<strong>do</strong> entre o segmento recto AB e ahorizontal em A, o <strong>de</strong>clive <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>entre A e B será da<strong>do</strong> por<strong>de</strong>cliveABDN= tg i =DABABO <strong>de</strong>clive po<strong>de</strong>rá ser negativo ou positivo,conforme o <strong>de</strong>snível entre A e B sejanegativo ou positivopelo valor angular <strong>do</strong>ângulo <strong>de</strong> inclinação:em percentagem (%):por uma razão (1/d):i = arctgDNDgraus ou gra<strong>do</strong>stg i x 100DN D: h = 1: D hDN DN DNO <strong>de</strong>clive <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> entre <strong>do</strong>is pontos cota<strong>do</strong>s é constante. Ao escolherem-se os pontos A e B(Fig. 5) como pontos <strong>de</strong> pormenor <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>, está-se a consi<strong>de</strong>rar que o <strong>de</strong>clive entre esses<strong>do</strong>is pontos é constante e, portanto, no mo<strong>de</strong>lo repesentativo <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>, este <strong>de</strong>senvolver-se-ásegun<strong>do</strong> o segmento recto que une esses <strong>do</strong>is pontos e não segun<strong>do</strong> a linha sinuosa, querepresenta a superfície real <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>. Deste mo<strong>do</strong> está-se a <strong>de</strong>sprezar pequenas variações<strong>de</strong> cota que ocorrem entre A e B. A necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> representar, ou não, essas variações <strong>de</strong>cota <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rá da escala da carta. Em cartas <strong>de</strong> maior escala o pormenor a incluir na4


A escolha da escala é condicionada pela precisão planimétrica (precisão exigida na utilizaçãoda carta) que se preten<strong>de</strong> e pelo grau <strong>de</strong> pormenor (menor dimensão) que se preten<strong>de</strong>representar.Ao <strong>de</strong>senhar-se uma carta há um limite mínimo para a espessura <strong>do</strong>s traços <strong>de</strong>senha<strong>do</strong>s. Domesmo mo<strong>do</strong>, em toda a operação <strong>de</strong> medição <strong>de</strong> uma distância gráfica ocorre um erroaci<strong>de</strong>ntal, o qual é <strong>de</strong>termina<strong>do</strong> pela menor dimensão que conseguimos distinguir a olho nú.Estes factos originam o erro <strong>de</strong> graficismo, cuja dimensão gráfica po<strong>de</strong> ser consi<strong>de</strong>rada iguala 0.2 mm. O valor natural <strong>de</strong>ste erro será da<strong>do</strong> por 0.2 x n mm, sen<strong>do</strong> n o <strong>de</strong>nomina<strong>do</strong>r daescala. Ao erro <strong>de</strong> graficismo somam-se outros erros, resultantes <strong>de</strong> diversas causas ligadasao <strong>de</strong>senho e reprodução das carta. Estes erros gráficos <strong>de</strong>terminam a precisão planimétricada carta, i.e., a precisão com que cada distância po<strong>de</strong> ser <strong>de</strong>terminada na carta. Po<strong>de</strong>mosadmitir que os erros cometi<strong>do</strong>s na avaliação <strong>de</strong> uma distância gráfica entre <strong>do</strong>is pontosquaisquer são inferiores a 1 mm.Se preten<strong>de</strong>rmos <strong>de</strong>terminar na carta distâncias com erro inferior a m metros, a dimensãonatural <strong>do</strong> erro gráfico <strong>de</strong>verá ser menor que m ,(erro gráfico x n < m), e a escala a utilizar seráescala =1nerro gráfico〉 .mPor outro la<strong>do</strong> a escala limita a menor dimensão <strong>do</strong>s objectos a representar, não seconseguin<strong>do</strong> representar objectos com dimensão gráfica inferior a 0.25 mm, i.e., os objectos <strong>do</strong><strong>terreno</strong> com dimensão natural igual a 0.25 x n mm, serão os menores objectos que po<strong>de</strong>rão serrepresenta<strong>do</strong>s à escala. Assim se preten<strong>de</strong>rmos representar graficamente pormenores <strong>do</strong><strong>terreno</strong> com dimensão <strong>de</strong> m metros, teremos que a<strong>do</strong>ptar umaSINAIS CONVENCIONAISescala =1 0.25 mm〉n m × 1000 mmQuan<strong>do</strong>, <strong>de</strong>vi<strong>do</strong> à escala a<strong>do</strong>ptada, é impossível representar <strong>de</strong>termina<strong>do</strong>s pormenoresplanimétricos por aparecerem com dimensões gráficas inferiores a 0.25 mm, mas que sejamimportantes <strong>de</strong> constar na carta, utilizam-se sinais convencionais. O sinal convencional não nosdá informação sobre a geometria <strong>do</strong> objecto, mas apenas nos indica a sua existência. Assim, arepresentação <strong>de</strong> uma estrada <strong>de</strong> 5 m <strong>de</strong> largura na escala 1:50000, teria <strong>de</strong> ser feita com umtraço <strong>de</strong> 0.1 mm <strong>de</strong> largura, o que não seria aconselhável, obrigan<strong>do</strong> à a<strong>do</strong>pção <strong>de</strong> um sinalconvencional. O mesmo suce<strong>de</strong> para a repesentação <strong>de</strong> linhas <strong>de</strong> água, linhas eléctricas,poços, casas, etc. Os sinais convencionais são também utiliza<strong>do</strong>s para fazer ressaltar<strong>de</strong>terminada informação, quan<strong>do</strong> a sua representação gráfica é muito pequena. Uma legendana carta permite <strong>de</strong>scodificar os sinais utiliza<strong>do</strong>s.EXEMPLO 1 - Determinação <strong>do</strong> <strong>de</strong>clive entre <strong>do</strong>is pontos cota<strong>do</strong>s.Consi<strong>de</strong>re <strong>do</strong>is pontos cota<strong>do</strong>s A' e B' representa<strong>do</strong>s numa carta à escala 1:2000,respectivamente com cotas <strong>de</strong> 15 e 25 m. A distância gráfica entre eles é <strong>de</strong> 10 cm. A figuramostra os pontos representa<strong>do</strong>s em perfil vertical..6


N B0mB= 25 mCB'd =10 cmABFigura 7N AA= 15 mA'cota <strong>de</strong> A : N A = 15 mcota <strong>de</strong> B : N B = 25 mDistância AB : D AB =10 cm x 2000 = 200 m1. Diferença <strong>de</strong> cotas entre A e B ou <strong>de</strong>snível AB:DN AB = N B - N A = 25 - 15 = 10 m2. Declive entre A e B:<strong>de</strong>cliveAB =BCCADNAB= = 10D 200AB1= 0. 05 ⇒ 5% ⇒ ⇒ 3, 18 gra<strong>do</strong>s20Se estes <strong>do</strong>is pontos estiverem representa<strong>do</strong>s numa carta topográfica <strong>de</strong> escala 1:10000 adistância na carta (ou distância gráfica) entre A e B, simbolizada por d AB , será:d AB = D AB : <strong>de</strong>nomina<strong>do</strong>r da carta ⇒d AB = 200 m : 10000 = 0.02 m = 2 cmEXEMPLO 2 - Da<strong>do</strong>s <strong>do</strong>is pontos cota<strong>do</strong>s A' e B' representa<strong>do</strong>s numa carta, <strong>de</strong>terminar acota <strong>de</strong> um terceiro ponto C' existente sobre a recta que passa pelos <strong>do</strong>is primeiros.O <strong>de</strong>snível entre os pontos A e B é da<strong>do</strong> pela diferença <strong>de</strong> cotas. Me<strong>de</strong>m-se na carta asdistâncias gráficas entre A' e B' e entre C' e B'. Po<strong>de</strong>-se passar à distância real dividin<strong>do</strong> pelaescala da carta.Sen<strong>do</strong>:DN BA = AA'' = 5 md AB = A'B'= 4 cmd B'C' =B'C'= 1.8 cmFigura 8Na figura, sen<strong>do</strong> os triângulos A''BA eC''BC semelhantes <strong>de</strong>duz-se que:AA' ' A'B'=CC' ' C'B'C'B'CC' ' = × AA'A'B'1.8CC' ' = × 5 = 2.25 m4sen<strong>do</strong> CC''= DN viráBCcota <strong>de</strong> C = 11 + 2. 25 = 13.25 m7


EXEMPLO 3 - Determinação da cota dum ponto qualquer <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>.BA, B e C são pontos cota<strong>do</strong>s. Preten<strong>de</strong>-se X.ADXDetermina-se a cota <strong>de</strong> D e seguidamente <strong>de</strong> Xsobre DC, conforme o exemplo 2.Figura 9CDESCRIÇÃO DO RELEVO POR CURVAS DE NÍVELOs pontos cota<strong>do</strong>s não dão informação suficiente para <strong>de</strong>screver os pormenores da forma <strong>do</strong>relevo <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>. A representação das curvas <strong>de</strong> nível <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>, permite fazer uma<strong>de</strong>scrição <strong>de</strong>talhada da sua forma. As curvas <strong>de</strong> nível são os lugares geométricos <strong>do</strong>s pontos<strong>do</strong> <strong>terreno</strong> <strong>de</strong> igual cota.A superfície <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> é intersectada por planos horizontais equidistantes. A intersecçãorepresenta uma curva <strong>de</strong> nível, a qual é projectada ortogonalmente no plano horizontal <strong>de</strong>referência (Figura 10). As curvas representam a projecção <strong>do</strong>s pontos <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> com a mesmacota, a qual é igual à cota <strong>do</strong> plano horizontal secante qua as originou.A distância vertical entre <strong>do</strong>is planos secantes consecutivos (planos <strong>de</strong> nível) é <strong>de</strong>signada porequidistância natural, que no caso da Figura 10 é <strong>de</strong> 10 m, e representa-se por E. Aequidistância natural reduzida à escala da carta <strong>de</strong>signa-se por equidistância gráfica erepresenta-se pela letra e,e = E : <strong>de</strong>nomina<strong>do</strong>r da escalaE = e × <strong>de</strong>nomina<strong>do</strong>r da escalaE = 10 mE = 10 mE = 10 mABC908070DGE FH1009080IJKLA B C D E F G H I J K L9080708


Figura 10O <strong>terreno</strong> ficará tanto melhor <strong>de</strong>fini<strong>do</strong> quanto menor for a equidistância entre os diferentesplanos horizontais, mas no entanto, ela não <strong>de</strong>verá ser tão pequena que origine um gran<strong>de</strong>número <strong>de</strong> curvas <strong>de</strong> nível, sobrecarregan<strong>do</strong> o <strong>de</strong>senho com informação e dificultan<strong>do</strong> a leiturada carta.As equidistâncias utilizadas em algumas cartas Portuguesas são:E(m)e(mm)Carta Geográfica <strong>de</strong> Portugal (IGP) 1:400 000200 0.5Carta Militar <strong>de</strong> Portugal (IGE) 1:250 000 100 0.4Carta <strong>do</strong> Continente (IGP) 1:200 000 50 0.25Carta <strong>de</strong> Portugal 1:50 000 (IGP) 25 0.5Carta Militar <strong>de</strong> Portugal (IGE) 1:25 000 10 0.4Carta <strong>de</strong> Portugal (IGP) 1: 10 000 5 0.5Plantas Topografico-cadastrais (IGP) 1:5 000 5 1Plantas Topografico-cadastrais (IGP) 1:2 000 1 0.5Plantas Topografico-cadastrais (IGP) 1:1 000 1 1(IGP - <strong>Instituto</strong> Geográfico Português; www.igeo.pt )(IGE – <strong>Instituto</strong> Geográfico <strong>do</strong> Exército; www.igeoe.pt )A noção <strong>de</strong> <strong>de</strong>clive dada atrás aplica-se aqui entre pontos das curvas <strong>de</strong> nível. Neste caso,sen<strong>do</strong> a distância vertical entre curvas <strong>de</strong> nível constante em toda a carta e igual àequidistância, o <strong>de</strong>clive entre <strong>do</strong>is pontos A e B, pertencentes a duas curvas <strong>de</strong> nívelconsecutivas será da<strong>do</strong> porDNAB<strong>de</strong>clive AB AB = = = .DABd AB n d AB= δDeste mo<strong>do</strong>, sen<strong>do</strong> a equidistância gráfica, e, constante em toda a carta a distância horizontalentre curvas <strong>de</strong> nível dá-nos uma i<strong>de</strong>ia imediata <strong>do</strong> <strong>de</strong>clive <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>. Quanto mais afastadasestiverem as curvas <strong>de</strong> nível menor será o <strong>de</strong>clive, enquanto em zonas muito aci<strong>de</strong>ntadas, comfortes <strong>de</strong>clives, as curvas apresentar-se-ão mais próximas umas das outras.EeA partir <strong>de</strong> um ponto A pertencente a umacurva <strong>de</strong> nível temos vários <strong>de</strong>clives paraoutra curva consecutiva.Como o <strong>de</strong>clive = e d h, sen<strong>do</strong> e constante,Figura 11 - Declives entre curvas <strong>de</strong> nível.teremos que o maior <strong>de</strong>clive será aquele emque d h for menor. Na Figura 11 a distânciad AB é menor que a distância d AC , <strong>do</strong>n<strong>de</strong> o<strong>de</strong>clive <strong>de</strong> A para B é maior que o <strong>de</strong>clive <strong>de</strong>A para C. A partir <strong>do</strong> ponto A po<strong>de</strong>r-se-ãotraçar infinitas linhas <strong>de</strong> <strong>de</strong>clive diferente,que encontrarão a curva <strong>de</strong> nível <strong>de</strong> cota 110m.Se d AB for a menor distância entre a duascurvas <strong>de</strong> nível, essa linha representa alinha <strong>de</strong> maior <strong>de</strong>clive a partir <strong>do</strong> ponto A.9


Traçan<strong>do</strong> um arco <strong>de</strong> circunferência com centro em A e tangente à curva <strong>de</strong> nível seguinte,obtem-se a posição da linha <strong>de</strong> maior <strong>de</strong>clive a partir <strong>de</strong> A para a curva seguinte. Em gran<strong>de</strong>perte <strong>do</strong>s casos po<strong>de</strong>-se consi<strong>de</strong>rar que essa linha é aproximadamente normal às curvas <strong>de</strong>nível.Note que sen<strong>do</strong> a linha AB a linha <strong>de</strong> maior <strong>de</strong>clive a partir <strong>do</strong> ponto A para a curva <strong>de</strong> nível <strong>de</strong>110 m, isto não significa que o maior <strong>de</strong>clive entre as curvas <strong>de</strong> cota 120 e 110 seja a linha AB.A linha DE, entre as mesmas curvas <strong>de</strong> nível mas noutro local, tem um <strong>de</strong>clive maior que AB,sen<strong>do</strong> a linha <strong>de</strong> maior <strong>de</strong>clive a partir <strong>do</strong> ponto D.Sempre que se preten<strong>de</strong> conhecer a cota <strong>de</strong> um ponto localiza<strong>do</strong> entre duas curvas <strong>de</strong> nível, ainterpolação <strong>de</strong>verá ser feita segun<strong>do</strong> uma linha normal às curvas <strong>de</strong> nível.Quan<strong>do</strong> a linha <strong>de</strong> maior <strong>de</strong>clive tem um<strong>de</strong>clive igual ou superior a 45º (100%), adistância horizontal entre as curvas <strong>de</strong> nívelé igual ou inferior à equidistância (distânciavertical) entre curvas <strong>de</strong> nível. Sempre queisto suceda, <strong>de</strong>ve interromper-se o traça<strong>do</strong>das curvas e sinalizar-se a existência <strong>de</strong> umescarpa<strong>do</strong> (Fig. 12).Figura 12 - Sinal <strong>de</strong> escarpa<strong>do</strong>.Exemplo 4 - Determinação <strong>do</strong> <strong>de</strong>clive médio <strong>de</strong> uma superfície limitada por duas curvas<strong>de</strong> nívelConsi<strong>de</strong>re-se a situação representada na Figura 13.a), em que se preten<strong>de</strong> conhecer o <strong>de</strong>clivemédio <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> limita<strong>do</strong> pelas curvas <strong>de</strong> nível <strong>de</strong> 55 m e 50 m e pelas secções S 1 e S 2 ,indica<strong>do</strong> pela área A a traceja<strong>do</strong>.a)b)Figura 13 - Declive médio <strong>de</strong> uma superfície representada a curvas <strong>de</strong> nível.Na Figura 13.b) estão representadas esquematicamente as duas curvas <strong>de</strong> nível, consi<strong>de</strong>ran<strong>do</strong>que o afastamento entre elas é constante, o que significa que o <strong>de</strong>clive é também constanteentre as secções S 1 e S 2 . Neste caso o <strong>de</strong>clive médio é da<strong>do</strong> por<strong>de</strong>cliveDN DN × l= =d d × lDN × l=A.Generalizan<strong>do</strong> para a situação representada na Figura 12.a) teremos o <strong>de</strong>clive médio da<strong>do</strong> por<strong>de</strong>clive=DN × lAl + lsen<strong>do</strong> l =1 22,10


on<strong>de</strong> l 1 e l 2 são os comprimentos <strong>do</strong>s troços das curvas <strong>de</strong> nível entre as secções S 1 e S 2 ,respectivamente e A é a área entre as curvas <strong>de</strong> nível.Exemplo numérico:Numa carta à escala 1/10 000 preten<strong>de</strong>-se <strong>de</strong>terminar o <strong>de</strong>clive médio <strong>de</strong> uma superfície entreduas curvas <strong>de</strong> nível, respectivamente às cotas <strong>de</strong> 75 e 70 m. Os comprimentos gráficos <strong>do</strong>stroços das curvas <strong>de</strong> nível, medi<strong>do</strong>s com um curvímetro, foram l 1 = 5 cm e l 2 = 4,6 cm,respectivamente, para a curva <strong>de</strong> 75 e 70 m. A área gráfica da superfície era <strong>de</strong> 9,6 cm 2 .Resolução:i) comprimentos reais <strong>do</strong>s troços:L 1 = 5 cm x 10 000 = 50 000 cm = 500 mL 1 = 4,6 cm x 10 000 = 46 000 cm = 460 mii) comprimento médio:500 + 460L == 4802miii) área real:A=9,6 cm 2 x 10 000 2 = 9,6 x10 4 m 2iv) <strong>de</strong>clive médio( 75 − 70 ) × 480<strong>de</strong>clive =49,6 × 10= 0, 025 ⇒ 2, 5%EXEMPLO 5 - Traça<strong>do</strong> <strong>de</strong> uma linha <strong>de</strong> <strong>de</strong>clive constanteUma vez que a equidistância entre curvas<strong>de</strong> nível é sempre igual, para um <strong>de</strong>cliveconstante é necessário que a distânciahorizontal seja constante. Se preten<strong>de</strong>rmostraçar na carta uma linha <strong>de</strong> <strong>de</strong>cliveconstante e igual a p teremos<strong>de</strong>*h* e= p ⇒ d h = = const.,pFigura 14on<strong>de</strong> d h* é a projecção horizontal <strong>do</strong>segmento <strong>de</strong> recta com aquele <strong>de</strong>clive,entre duas curvas <strong>de</strong> nível. Para traçar umalinha <strong>de</strong> <strong>de</strong>clive constante a partir <strong>do</strong> pontoA <strong>de</strong>termina-se a distância horizontalcorrespon<strong>de</strong>nte a esse <strong>de</strong>clive.Com um compasso centra<strong>do</strong> em A e abertura igual a d h* , traça-se um arco <strong>de</strong> circunferênciaque intersecta a curva seguinte em B; com centro em B proce<strong>de</strong>-se <strong>do</strong> mesmo mo<strong>do</strong> e assimsucessivamente, vão-se obten<strong>do</strong> diversos pontos que <strong>de</strong>finem a linha com <strong>de</strong>clive p, que nocaso da figura é a linha poligonal ABCD.Po<strong>de</strong> observar-se na figura que este problema po<strong>de</strong> ter duas soluções. A partir <strong>do</strong> ponto Aobtem-se uma linha <strong>de</strong> <strong>de</strong>clive p tanto para B como para B''. Isto suce<strong>de</strong>rá sempre que a linha<strong>de</strong> maior <strong>de</strong>clive a partir <strong>de</strong> A tiver um <strong>de</strong>clive maior que p. Se o <strong>de</strong>clive p for maior que o<strong>de</strong>clive da linha <strong>de</strong> maior <strong>de</strong>clive o problema não terá solução, i.e., não se po<strong>de</strong>rá obter umalinha <strong>de</strong> <strong>de</strong>clive p sobre a superfície <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>. Seria necessário fazer escavação. O problematerá uma só solução quan<strong>do</strong> o <strong>de</strong>clive da linha <strong>de</strong> maior <strong>de</strong>clive for igual a p.11


<strong>de</strong>clive da margem <strong>de</strong> um vale é <strong>de</strong>scen<strong>de</strong>nte quan<strong>do</strong> se caminha na direcção <strong>do</strong> talvegue,sen<strong>do</strong> <strong>de</strong>pois ascen<strong>de</strong>nte quan<strong>do</strong> se atravessa o talvegue e se caminha pela outra margem). A<strong>de</strong>terminação da posição relativa <strong>de</strong>stas linhas é muito importante na <strong>de</strong>scrição correcta daforma <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>.Da associação <strong>de</strong> formas simples <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> resultam formas <strong>de</strong>rivadas ou compostas. Assimpor exemplo a associação <strong>de</strong> <strong>do</strong>is tergos resulta numa colina ou elevação (Figura 17). Areunião <strong>de</strong> <strong>do</strong>is vales <strong>de</strong>screve uma <strong>de</strong>pressão. A combinação <strong>de</strong> <strong>do</strong>is tergos e <strong>do</strong>is vales,alternadamente, conforme mostra a Figura 18, resulta num colo, garganta ou <strong>de</strong>sfila<strong>de</strong>iro.Figura 17 - Representação <strong>de</strong> uma colina e <strong>de</strong> um colo a curvas <strong>de</strong> nívelA <strong>de</strong>scrição da forma <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> consegue-se pois com a associação <strong>de</strong> diversos tergos evales, <strong>de</strong> maiores ou menores dimensões, com as curvas <strong>de</strong> nível mais ou menos afastadasconsoante o <strong>de</strong>clive <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>, permitin<strong>do</strong> assim <strong>de</strong>screver a forma complexa <strong>do</strong> relevo.LEIS DE BRISSON1. As duas linhas <strong>de</strong> festo <strong>do</strong>s tergos que limitam um vale vão-se afastan<strong>do</strong> à medida que secaminha <strong>de</strong> montante para jusante <strong>do</strong> curso <strong>de</strong> água. O <strong>de</strong>clive <strong>de</strong>ssas linhas <strong>de</strong> festo vai,normalmente, diminuin<strong>do</strong> à medida que <strong>de</strong>scem (Figura 18a).2. Se várias linhas ou cursos <strong>de</strong> água irradiam <strong>de</strong> um ponto central, este é um pontoculminante <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> (Figura 18b).Figura 1813


Figura 193. Quan<strong>do</strong> <strong>do</strong>is cursos <strong>de</strong> água se encontram,o curso <strong>de</strong> água resultante toma uma direcçãoque é sensivelmente a da linha <strong>de</strong> festo <strong>do</strong>tergo que separa os <strong>do</strong>is cursos <strong>de</strong> águaconcorrentes (Figura 19).4. Quan<strong>do</strong> <strong>do</strong>is cursos <strong>de</strong> água, corren<strong>do</strong>paralelamente na mesma encosta, se infletemna mesma direcção mas em senti<strong>do</strong>scontrários, a linha que une os pontos <strong>de</strong>inflexão está na região <strong>de</strong> um colo (Figura 20a).5. Se os cursos <strong>de</strong> água corremparalelamente, mas em senti<strong>do</strong>s contrários eportanto em encostas diferentes, a linha queune os pontos <strong>de</strong> inflexão <strong>do</strong>s cursos <strong>de</strong> águaestá igualmente na região <strong>de</strong> um colo (Figura20 b).6. Quan<strong>do</strong> um curso <strong>de</strong> água se divi<strong>de</strong> em vários braços <strong>de</strong>ixan<strong>do</strong> entre eles ilhotas oumouchões, o talvegue tem pequeno <strong>de</strong>clive e o vale é <strong>de</strong> fun<strong>do</strong> chato.Figura 20EXEMPLO 6 - Traça<strong>do</strong> <strong>de</strong> curvas <strong>de</strong> nível a partir <strong>de</strong> pontos cota<strong>do</strong>s.Para o traça<strong>do</strong> <strong>de</strong> curvas <strong>de</strong> nível a partir <strong>de</strong> uma carta <strong>de</strong> pontos cota<strong>do</strong>s é necessário<strong>de</strong>terminar a posição planimétrica <strong>de</strong> vários pontos <strong>de</strong> cota igual à cota <strong>de</strong> curva <strong>de</strong> nível quese preten<strong>de</strong> traçar. Seguidamente unem-se esses pontos para obter a representação da curva<strong>de</strong> nível.Sen<strong>do</strong> A' e B' <strong>do</strong>is pontos cota<strong>do</strong>s representa<strong>do</strong>s na carta, respectivamente com cotas <strong>de</strong> 33.3m e 26.4 m. Consi<strong>de</strong>ran<strong>do</strong> uma equidistância natural, E = 5 m, entre esses <strong>do</strong>is pontos passaráuma curva <strong>de</strong> nível <strong>de</strong> cota igual a 30 m. O problema consiste em <strong>de</strong>terminar na planta aposição planimétrica <strong>do</strong> ponto C' <strong>de</strong> cota igual a 30 m, situa<strong>do</strong> no segmento <strong>de</strong> recta que une A'e B'.14


cota 33.3cota 30.0cota 26.4LAC''A'perfil(plano vertical)CC'planta(plano horizontal)B=B'T33.3A'C'26.4B'8.2 cmFigura 21Determinan<strong>do</strong>-se a distância B'C' obtemsea posição <strong>do</strong> ponto C' <strong>de</strong> cota 30 sobreo segmento <strong>de</strong> recta A'B'dB' C'DNBC= dA' B'.DNObtem-se DN BA = 33.3 - 26.4 = 6.9 m eDN BC = 30.0 - 26.4 = 3.6 m. A distânciagráfica d A'B' é medida na carta. Virád B' C'.BA3.6 m= 8 2 cm × = 4.3 cm6.9 mREGRAS PARA O TRAÇADO DE CURVAS DE NÍVEL1 - A primeira curva <strong>de</strong> nível é a <strong>de</strong> cota zero. Embora não seja <strong>de</strong>senhada, é sempre emrelação a ela que se traçam todas as outras. Numa carta com equidistância natural <strong>de</strong> 5 m, ascurvas <strong>de</strong> nível que se po<strong>de</strong>rão traçar serão as <strong>de</strong> cota 0 - 5 - 10 - 15 - ......- 115 - 120 - ...etc,não haven<strong>do</strong> nenhuma curva <strong>de</strong> nível cuja cota não seja um múltiplo da equidistância natural.2 - Uma curva <strong>de</strong> nível ao atravessar uma linha <strong>de</strong> água sofre uma inflexão voltan<strong>do</strong> aconvexida<strong>de</strong> para montante.3 - Uma curva <strong>de</strong> nível nunca corta uma linha <strong>de</strong> água em mais <strong>de</strong> um ponto.4 - Uma curva <strong>de</strong> nível ao atravessar uma linha <strong>de</strong> festo sofre uma inflexão voltan<strong>do</strong> aconvexida<strong>de</strong> para a zona <strong>de</strong> menor cota <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>.5 - Duas curvas <strong>de</strong> nível nunca se intersectam. Há casos especiais <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> em que ascurvas <strong>de</strong> nível po<strong>de</strong>rão quase tocar-se, quan<strong>do</strong> o <strong>de</strong>clive <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> é superior a 100%, ouintersectar-se, quan<strong>do</strong> ocorre uma reentrância no <strong>terreno</strong> forman<strong>do</strong>-se uma gruta, mas nestescasos suprimem-se as curvas <strong>de</strong> nível nesse local, representan<strong>do</strong>-as pelo sinal <strong>de</strong> escarpa<strong>do</strong>.6 - Uma curva <strong>de</strong> nível nunca se interrompe <strong>de</strong>ntro <strong>do</strong>s limites <strong>do</strong> <strong>de</strong>senho, a não ser queencontre um sinal <strong>de</strong> escarpa<strong>do</strong> ou um sinal convencional que o obrigue (um edíficio, p.e.)7 - Quan<strong>do</strong> é necessário pormenorizar mais a forma <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> em certos locais, po<strong>de</strong>mutilizar-se curvas <strong>de</strong> nível intermédias, que correspon<strong>de</strong>m a uma equidistância igual a meta<strong>de</strong>da da carta. Estas curvas intermédias são representadas a traceja<strong>do</strong>.Exemplo 7 - Traça<strong>do</strong> <strong>do</strong> perfil <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> segun<strong>do</strong> uma linha qualquer dada sobre umplano cota<strong>do</strong>O perfil é a intersecção <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> com uma superfície cilíndrica cuja directriz é a linha dada eas geratrizes são rectas verticais. Um caso particular da superfície cilíndrica será um planovertical, cuja directriz é a recta que resulta da intersecção <strong>de</strong>sse plano com um plano horizontal(plano da carta).Para efectuar o traça<strong>do</strong> <strong>do</strong> perfil planifica-se a superfície cilíndrica, <strong>de</strong>terminan<strong>do</strong>-se:i) as cotas <strong>do</strong>s vários pontos notáveis <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> localiza<strong>do</strong>s sobre a directriz (intersecção dadirectriz com as curvas <strong>de</strong> nível, com as linhas <strong>de</strong> água e <strong>de</strong> festo e com outros pormenoresplanimétricos consi<strong>de</strong>ra<strong>do</strong>s necessários);ii) as distâncias entre um ponto <strong>de</strong> origem, escolhi<strong>do</strong> sobre a directriz, e os pontos notáveis <strong>do</strong><strong>terreno</strong> escolhi<strong>do</strong>s.15


A planificação <strong>do</strong> perfil é representada num sistema <strong>de</strong> eixos ortogonais, on<strong>de</strong> em abcissas serepresentam as distâncias e em or<strong>de</strong>nadas as cotas. As escalas das distâncias (escalahorizontal) e das cotas (escala vertical) po<strong>de</strong>rão ser iguais e, neste caso, o perfil <strong>de</strong>nomina-seperfil natural. Contu<strong>do</strong>, é muito usual utilizar-se uma escala para as cotas maior <strong>do</strong> que paraas distâncias, e o perfil <strong>de</strong>nomina-se perfil sobreleva<strong>do</strong> n vezes, sen<strong>do</strong> n a razão entre aescala vertical e a escala horizontal.Figura 22 - Representação <strong>de</strong> um perfil vertical <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> seguno a recta AB.Exemplo 8 - Traça<strong>do</strong> da intersecção <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> com um plano inclina<strong>do</strong>Para traçar a intersecção <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> com um plano inclina<strong>do</strong> é necessário conhecer a posiçãono espaço da recta <strong>de</strong> maior <strong>de</strong>clive <strong>do</strong> plano e, portanto, as linhas <strong>de</strong> nível <strong>do</strong> plano, que sãonormais a essa recta.Consi<strong>de</strong>re o exemplo apresenta<strong>do</strong> na Figura 23, on<strong>de</strong> um tergo representa<strong>do</strong> a curvas <strong>de</strong> nívelé intersecta<strong>do</strong> por um plano inclina<strong>do</strong>. O plano é <strong>de</strong>fini<strong>do</strong> pela recta horizontal AB (os pontos Ae B <strong>do</strong> plano têm coor<strong>de</strong>nadas M e P <strong>de</strong>finidas pela sua posição planimétrica na carta e têmcota igual a 210 m, o que permite <strong>de</strong>finir a posição da recta AB <strong>do</strong> plano inclina<strong>do</strong>, neste casouma recta horizontal, <strong>de</strong> nível, com cota <strong>de</strong> 210 m) e por uma recta normal a AB com <strong>de</strong>clive1p = (representada na carta pela recta que contém os pontos a, b, c e d ), que é a recta <strong>de</strong>lmaior <strong>de</strong>clive <strong>do</strong> plano.As rectas paralelas a AB conten<strong>do</strong> os pontos a, b, c e d, são as projecções <strong>de</strong> rectas <strong>de</strong> nível<strong>do</strong> plano, respectivamente, às cotas 210, 205, 200 e 195. A distância gráfica entre a e b obtémseda diferença <strong>de</strong> cotas e pelo <strong>de</strong>clive p,dabDNab= × escala = ( DNab× l ) × escala .pAs intersecções <strong>de</strong>stas rectas com as curvas <strong>de</strong> nível <strong>do</strong> tergo com a mesma cota, dão-nos asposições <strong>de</strong> pontos que pertencem simultâneamente ao plano e ao <strong>terreno</strong>. Assim, os pontos A16


e B pertencem à recta <strong>de</strong> nível <strong>do</strong> plano <strong>de</strong> cota 210 m e pertencem ao <strong>terreno</strong>, pois sãopontos da curva <strong>de</strong> nível <strong>de</strong> cota 210 m. Os pontos 1 e 6 pertencem à recta <strong>de</strong> nível <strong>do</strong> plano<strong>de</strong> cota 205 m e pertencem ao <strong>terreno</strong> à cota <strong>de</strong> 205 m. O mesmo suce<strong>de</strong> aos pontos 2 e 5,que têm <strong>de</strong> cota 200 m. Assumin<strong>do</strong> que entre os pontos 1 e 2 <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> o <strong>de</strong>clive é constante(hipótese assumida no mo<strong>de</strong>lo topográfico <strong>de</strong> representação <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>), o segmento recto 12representa a intersecção <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> com o plano inclina<strong>do</strong>, nesta zona, entre as curvas <strong>de</strong> nível<strong>de</strong> 205 e 200 m. Do mesmo mo<strong>do</strong> o segmento recto 65 representa a intersecção <strong>do</strong> <strong>terreno</strong>com o plano entre as curvas <strong>de</strong> nível <strong>de</strong> 205 e 200 m, na outra vertente <strong>do</strong> tergo.Figura 23 - Intersecção <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> com um plano inclina<strong>do</strong>Por este processo obtem-se a intersecção <strong>do</strong> plano com as encostas <strong>do</strong> tergo,respectivamente, as linhas poligonais 321AB654. A traceja<strong>do</strong> está representada a superfícieresultante da intersecção. To<strong>do</strong> o <strong>terreno</strong> acima <strong>de</strong>sta superfície está acima <strong>do</strong> plano.Exemplo 9 - Intersecção <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> com uma superfície qualquerEste problema resolve-se traçan<strong>do</strong> na carta as projecções horizontais das linhas <strong>de</strong> nível dasuperfície e unin<strong>do</strong> os pontos <strong>de</strong> intersecção <strong>de</strong>ssas linhas com as curvas <strong>de</strong> nível <strong>do</strong> <strong>terreno</strong><strong>de</strong> igual cota.Exemplo 10 - Traça<strong>do</strong> <strong>do</strong>s limites da bacia hidrográfica <strong>de</strong> um rioA <strong>de</strong>limitação da bacia hidrográfica <strong>de</strong> um curso <strong>de</strong> água, relativamente a uma <strong>de</strong>terminadasecção <strong>de</strong>sse curso, faz-se traçan<strong>do</strong> a linha <strong>de</strong> festo, que, inician<strong>do</strong>-se nessa secção, envolvetodas as linhas <strong>de</strong> água afluentes a montante da secção e retorna, pela outra margem, aoponto inicial.17


linha <strong>de</strong> festolinha <strong>de</strong> águaFigura 24 - Delimitação <strong>de</strong> uma bacia hidrográficaConsi<strong>de</strong>re o extracto <strong>de</strong> uma carta topográfica representada na figura.As distâncias gráficas entre os pontos representa<strong>do</strong>s são:AC = 3.8 cmAX = 2.1 cmAB = 1.15 cm DE = 1.85 cm DX = 0.55 cma) Qual é a equidistância gráfica?b) Calcule o <strong>de</strong>clive <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> segun<strong>do</strong> AX e segun<strong>do</strong>AC.c) Aten<strong>de</strong>n<strong>do</strong> à forma das curvas <strong>de</strong> nível, qual dasmargens tem maior <strong>de</strong>clive? Justifique.d) Admitin<strong>do</strong> um erro gráfico <strong>de</strong> 0.2 mm, qual é a menordistância representável nesta carta?e) Qual seria a distância gráfica vertical entre os pontos Ae B representa<strong>do</strong>s num perfil vertical sobre-eleva<strong>do</strong> 5vezes, sen<strong>do</strong> a escala horizontal <strong>de</strong> 1:1 000.a) A equidistância entre curvas <strong>de</strong> nível é <strong>de</strong> 5 m. Reduzida à escala 1:10 000 obtém-se a equidistânciagráfica <strong>de</strong>e =510000= 0.0005m ⇒ 0.5 mmb) Declive segun<strong>do</strong> AX:δAXDN=DAXAXHX− H=DAXAA cota <strong>de</strong> A é <strong>de</strong> 325 m. Como o ponto X se encontra sobre um talvegue, a sua cota obtém-se porinterpolação entre as cotas <strong>de</strong> D e E, pontos <strong>do</strong> talvegue:18


HD = 305m HE= 310 mD DX = 0.15 × 10 000 = 5500 cm ⇒ 55 mD DE = 1.85 × 10 000 = 18500 cm ⇒ 185 mD AX = 2.1×10 000 = 21000 cm ⇒ 210 mDNDE310 − 305DNDX = DDX= 55 ×= 1.5 mDDE185H = N + DN = 305 + 1.5 306.5 mX D DX=306.5 − 325δ AX == −0.09210⇒− 9%O <strong>de</strong>clive <strong>do</strong> <strong>terreno</strong> entre A e C não se po<strong>de</strong> calcular, porque existe uma linha <strong>de</strong> talvegue entre os <strong>do</strong>ispontos, e o <strong>terreno</strong> <strong>de</strong>sce <strong>de</strong> A para X e sobe <strong>de</strong> X para C.c) A margem on<strong>de</strong> se encontra o ponto B tem maior <strong>de</strong>clive <strong>do</strong> que a margem on<strong>de</strong> se encontra o pontoC, porque nessa margem as curvas <strong>de</strong> nível estão mais próximas.d) Para um erro gráfico <strong>de</strong> 0.2 mm a menor distância representável na carta à escala 1:10 000 será:D = 0.2 × 10000 = 2000 mm ⇒ 2 me) Sen<strong>do</strong> o perfil sobre-eleva<strong>do</strong> 5 vezes a escala vertical será EV 1= × 510 000=12 000Sen<strong>do</strong> o DN AB = 325 – 315 = 10 m a distância gráfica vertical entre A e B será10 = 0.005 m2000Consi<strong>de</strong>re o seguinte extracto <strong>de</strong> uma carta topográfica à escala 1:5 000, on<strong>de</strong> se encontra representadauma barragem <strong>de</strong> terra. A Figura 1 da carta não se encontra orientada.Figura 1 - Carta com implantação da barragem19


Os pontos P e Q têm <strong>de</strong> cota respectivamente 218.3 m e 242.4 m. Medições <strong>de</strong> distâncias efectuadas nacarta segun<strong>do</strong> o alinhamento QP forneceram os seguintes valores:Distâncias em mm <strong>do</strong> ponto Q ao perfil. LA representa o perfil da linha <strong>de</strong> água.nº perfil distância nº perfil distância nº perfil distância nº perfil distância1 3 5 25 9 47 12 652 10 6 32 LA 51 13 793 14 7 39 10 544 20 8 44 11 58Desenhe o perfil vertical ao longo <strong>do</strong> alinhamento QP, utilizan<strong>do</strong> uma escala horizontal <strong>de</strong> 1: 3 000 esobrelevan<strong>do</strong> o perfil 5 vezes.20


Figura 2 - Perfil longitudinal segun<strong>do</strong> QP. Perfil sobreleleva<strong>do</strong> 5 vezes. Escala horizontal 1/3000; escala vertical 1/60021

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!