Conceitos fundamentais de topografia

Conceitos fundamentais de topografia

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CURSO DE TOPOGRAFIA

Unidade 1 - TOPOGRAFIA - CONCEITOS FUNDAMENTAIS

1. Histórico:

A topografia teve suas raízes no antigo Egito, quando após as cheias os medidores de terra, agrimensores da época, tinham necessidade de restituírem as divisas de propriedades, que eram sazonalmente destruídas por ocasião das cheias periódicas e benfazejas nas suas margens.

No decorrer dos tempos as técnicas utilizadas pelos antigos egípcios, para demarcação de terras, foram se aperfeiçoando e hoje a agrimensura, e a topografia além de dedicar-se a demarcação e divisão de terra (Agrimensura), atua nas mais variadas atividades da engenharia tais como :

  • estradas - ferrovias e rodovias;

  • transportes;

  • portos e canais;

  • irrigação e drenagem;

  • cadastro técnico municipal, urbano e rural;

  • mapeamento urbano;

  • saneamento básico;

  • abastecimento d’água;

  • urbanização - planejamento urbano;

  • projeto de loteamento;

  • levantamento plani-altimétrico de lotes;

  • traçado de cidades;

  • locação industrial;

  • mineração e pesquisas minerais;

  • linhas de transmissão e redes de distribuição de energia elétrica;

  • aerofotogrametria;

  • geodesia por satélite;

  • geoprocessamento;

  • montagem de aviões e navios;

  • etc......

  1. Objetivo

A Topografia tem por objetivo o conhecimento dos instrumentos e métodos que se destinam a efetuar a representação do terreno sobre uma superfície plana denominada de plano topográfico.

O plano topográfico é um plano perpendicular a direção do fio de prumo num determinado ponto da superfície terrestre. O plano topográfico não deverá exceder a 25 km.

Divisão da Topografia :

A Topografia divide-se em :

a ) Topometria b ) Topologia

c ) Taqueometria d ) Fotogrametria e ) Agrimensura

  1. A Topometria tem por objetivo o estudo e aplicação dos processos de medidas, baseado na geometria aplicada, onde os elementos geométricos (ângulos e distâncias) são obtidos através de instrumentos topográficos tais como teodolitos, taqueômetros, estações totais, níveis, receptores GPS, trenas, miras, etc.....

A Topometria divide-se em:

a .1 - planimetria ou placometria;

a .2 - altimetria ou hipsometria;

a .1) Planimetria consiste em obter os ângulos e as distâncias horizontais para a determinação das projeções dos pontos do terreno para a representação no plano topográfico.

A planimetria atua no plano horizontal (plano topográfico) e não leva em consideração o relevo. Os trabalhos provenientes da planimetria dão origem as plantas planimétricas.

a .2) A Altimetria determina medições que são efetuadas num plano vertical, onde se obtém os ângulos verticais e as diferenças de níveis.

Enquanto a altimetria dá origem ao perfil e as seções transversais, os processos de medida altimétrico e planimétrico juntos, dão origem as plantas planialtimétricas.

A planimetria e altimetria utilizam para o seu desenvolvimento a goniologia que é parte da topografia que trata do estudo dos ângulos. A goniologia divide-se em:

  1. goniometria que tem por objetivo a medição do ângulo horizontal (no plano do horizonte) e do ângulo vertical (no plano vertical).

  2. goniografia que trata do transporte do ângulo para o desenho (planta).

Ângulo horizontal : é o ângulo medido no plano horizontal(topográfico)

Ângulo vertical : é o ângulo medido no plano vertical (plano perpendicular ao plano topográfico).

O ângulo vertical pode ser :

  • Zenital : origem no zênite

  • Nadiral : origem no nadir

  • Horizontal : origem no horizonte

Zênite é a direção contrária a direção do Fio de prumo prolongada ao infinito.

Nadir é a direção do fio de prumo.

b) Topologia : é a parte da topografia que estuda as formas exteriores da terra (relevo) e as leis que regem o seu modelado. (Leia-se os princípios de Brisson e Boulanger)

Ex : 2 princípio de Boulanger - “Quanto mais próximo for o rio da montanha esta é mais escarpada, e quanto mais longe, menos escarpada”.

  1. Taqueometria : É a parte da topografia que trata da medida indireta da distância horizontal e diferença de nível. Os aparelhos usados na Taqueometria chamam-se “taqueômetros”que são teodolitos providos de fios estadimétricos e ângulo vertical.

Equipamentos usados na Taqueometria:

  • Trânsito - O trânsito dispõe de um luneta que gira em torno de seu eixo suporte, mede ângulo vertical e ângulo horizontal. As leituras dos ângulos são efetuadas através de limbos externos auxiliados por uma lupa. Também possui fios estadimétricos. O prumo é de cordão.

  • Teodolito - O teodolito mede ângulo horizontal e vertical, que são medidos através de um sistema de prismas (leitura Interna). Nos teodolitos eletrônicos os ângulos são lidos num visor de cristal líquido. Possui fios estadimétricos e o prumo pode ser de cordão ou ótico(através de um sistema de prismas).

d) Fotogrametria : é a parte da topografia que tem por objetivo a confecção de cartas topográficas ou geográficas, a partir de fotos aéreas ou terrestres de um superfície terrestre.

d.1 - Fotogrametria aérea : a Fotogrametria aérea ou aerofotogrametria utiliza-se de câmara especial, acoplada em avião especialmente adaptado para esta finalidade.

d.2 - Fotogrametria terrestre : a câmara especial é acoplada ao teodolito, que recebe o nome de fototeodolito.

Método:

  • Definição da área a ser fotografada;

  • Vôo e sobrevôo;

  • Apoio topográfico e geodésico de campo;

  • Reambulação;

  • Restituição e desenhos;

  • Impressão em offset das cartas;

Aplicação da Aerofotogrametria : Como o produto final do processo é uma carta topográfica, a mesma pode ser aplicada em estudos e projetos de barragens, estradas, portos, reflorestamento, cadastro técnico municipal (rural e urbano), projetos fundiários, etc......

GEODÉSIA :É a ciência aplicada que tem por objetivo o estudo da forma e dimensões da terra.

  • geodésia superior : a geodésia superior, de cunho meramente científico, estuda a forma e dimensões da terra, gravimetria, deslocamento dos continentes, estuda e monitora falhas geológicas que provocam os terremotos. A geodésia utiliza-se de satélites para obtenção de medidas de alta precisão. (Geodésia Celeste).

  • geodésia elementar : a geodesia elementar ou aplicada, procura determinar, com precisão, a posição de pontos sobre a superfície terrestre, levando em consideração a sua forma, fornecendo para a topografia uma rede de pontos de apoio aos levantamentos topográficos. Os vértices da rede geodésica podem ser de 1a, 2a e 3a ordem (em função da precisão) e estão amarrados num ponto chamado DATUN( ponto de partida de uma rede geodésica. No Brasil o Datun está localizado em Chuá no Estado de Minas Gerais).

Distinção entre Topografia e Geodesia :

A geodesia, em seus trabalhos, leva em consideração a forma da terra(curvatura), enquanto a topografia, que tem a sua atuação restrita a pequenos trechos da superfície da terrestre, considera este trecho como sendo plano (plano topográfico).

Forma e dimensões da terra :

A Terra tem a forma aproximada de um esferóide com achatamento nos polos, que foi denominada de “GEÓIDE” (etmologicamente significa forma da terra).

Geóide : superfície teórica ou ideal da terra que se obteria considerando o mar em repouso e prolongado através dos continentes, sem ser submetido ao fenômeno das marés, ondas, diferenças de temperatura, nem movimento algum. A superfície do geóide, corta perpendicularmente em todos os seus pontos a vertical.

Elipsóide

a

b

f

Data

BESSEL

6378397,000

6356679,000

1:299,2

1841

CLARKE

6378249,000

6356515,000

1:293,5

1886

HAYFORD (*)

6378388,000

6356912,000

1:297,0

1909

SAD 69 (**)

6378160,000

6356774,000

1:298,25

1969

a = semi eixo equatorial

b = semi eixo polar

f = achatamento = (a-b)/a

(*) Elipsóide internacional de referencia adotado na Assembléia Geral da Associação de Geodésia da União Geofísica e Geodésica Internacional (Madrid-1924).

(**) Elipsóide adotado no Brasil

Coordenadas Geográficas:

Latitude () de um lugar A é o ângulo formado pela superfície do Elipsóide e o equador. A latitude deste ponto corresponde ao arco, da linha meridiana , medida na meridiana do lugar, que vai do equador até o ponto.

Variação da latitude : A latitude varia de 0 a  90, contados a partir do equador. É positiva no hemisfério norte e negativa no hemisfério sul.

Longitude () de um lugar A é o arco, de equador, medido do meridiano de origem (meridiano de Greenwich) até o meridiano do lugar prolongado até o equador.

  • Variação da longitude : A longitude varia de 0 a  180 contados a partir da meridiana de origem. É positiva a leste de Greenwich e negativa a oeste. O sinal pode ser substituído pelas letras E ou W respectivamente.

  1. Agrimensura

Parte da Topografia que trata da medida e da representação planimétrica de superfícies, bem como sua divisão em parcelas, de acordo com condições preestabelecidas.

Unidade 2 - UNIDADES DE MEDIDA

  • Unidades de medidas angulares

  • Unidades de medidas lineares

  • Unidades de medidas agrárias

  1. - Unidade de medidas angulares

  • grau decimal ex : 57,98

  • grau sexagesimal ex : 5758’48”

Conversão de Grau decimal em sexagesimal e vice-versa :

Exemplo 1: Converter o ângulo de 3917’52” em grau decimal.

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