Apostila1

Apostila1

(Parte 1 de 6)

Disciplina ECV 5631 Turmas 0231 A / B

Para : Curso de Arquitetura e Urbanismo

Profa.: Dra. Dora Orth – ECV / UFSC

Arquiteta e Dra Planejamento do Espaço Coordenadora do GrupoGE / Membro da Ruitem

Apostila Didática - Ano 2008

UFSC, fevereiro/2008

UNID 1 – Introdução à Topografia

Artigo para leitura: Novas Tecnologias

Conceito; Divisão; Relação com a Geodésia.

Parte I: Topologia

UNID. 2 – Noções básicas de cartografia 2.1) Forma e Dimensões da Terra 2.2) Referenciais Geodésicos 2.3) Sistemas de Coordenadas (topográficas; geodésicas e cartográficas/UTM) 2.4) Orientação de Plantas / Declinação Magnética

UNID. 3 - Leitura e interpretação de plantas topográficas. 2.1) Cartas, Mapas e Plantas 2.2) Escalas de Representação Cartográfica 2.3) Relevo / Curvas de Nível 2.4) Cálculos sobre plantas (escalas, áreas, cotas, declividades)

UNID. 4 - Leitura e interpretação de fotografias aéreas. 3.1) Fundamentos de fotogrametria 3.2) Técnica da Fotointerpretação 3.3) Medidas sobre fotos

UNID. 5 - Implantação de obras (projetos sobre plantas).

5.1) Estudos prévios → possibilidades X necessidades 5.2) Movimentos de terra ou terraplanagem (ou terraplenagem)

5.3) Propostas de Alternativas de Projeto = Partido Geral 5.4) Cálculo de volumes

Parte I: Topometria (ver apostila específica)

UNID. 6 – Medição de Distâncias, ângulos e alturas UNID. 7 – Tipos e Métodos de Levantamentos Topográficos UNID. 8 – Processamento das medições de campo UNID. 9 – Desenho de Planta Topográfica

UNID 1 - INTRODUÇÃO A TOPOGRAFIA

Topografia é a “ descrição de um lugar ” e visa determinar e representar a forma, a dimensão e a posição relativa de uma porção limitada da superfície terrestre.

FormaContorno + ângulos + relevo
Dimensãodistâncias + área
Posição relativanorte + distância até esquina + endereço
Porção limitadaaté 30 Km de extensão máxima = plano ou superfície topográfica.
dos dados levantados em campo

A limitação da aplicação da topografia sobre uma porção limitada da superfície terrestre permite menosprezar a curvatura da Terra sem causar distorções significativas. Isto é, em topografia se considera a Terra plana, visando simplificar os procedimentos de processamento

Esboço de uma Planta Topográfica de um lote urbano. Completar Legenda:

o vértices da poligonal fechada = o distâncias da poligonal (ou contorno do lote) = o distância da esquina até o lote = o ângulos internos da poligonal =

Observações:

• O contorno de um lote (terreno) é representado por uma poligonal fechada (pontos e linhas, ângulos e distâncias).

• Os ângulos definem a forma. As distâncias definem a dimensão. O Norte orienta o lote em relação ao entorno. A distância até a esquina localiza o lote ao longo de um trecho de rua. O endereço localiza no bairro.

• Todas as informações acima podem ser substituídas por coordenadas(ver pág.20).

Escala.: 1:1.0 Rua João

Norte (Mag/Verd??) Lote (Área)

Topologia = “ estudo de um lugar ” ou

DIVISÃO DA TOPOGRAFIA ( para efeito didático )

Topologia trata dos estudos das formas da superfície da Terra e das leis que regem seu modelado, assim como, trata a manipulação e utilização de plantas topográficas visando conhecer, avaliar e projetar sobre um espaço territorial (ver Parte I da Apostila).

A planta topográfica é a base para qualquer estudo ou projeto que use o espaço como referência. Por exemplo, um projeto arquitetônico começa pela escolha do terreno e a análise de suas características (localização, tamanho, forma, acessos, insolação, ventos, infraestrutura) em função das necessidades e/ou conveniências da obra pretendida. O projeto segue com o estudo das alternativas de implantação da obra sobre o terreno. Só então é que se terá as condições básicas para desenvolver um bom projeto em termos técnicos, econômicos e legais.

Topometria = “ medição de um lugar ” ou levantamentos topográficos através de métodos clássicos de medida de distâncias, ângulos e diferenças de nível e a representação do relevo em plantas topográficas(ver Parte I da Apostila).

A topometria pode ser classificado de duas formas: pelo grau de precisão (expeditos, regulares e de precisão) e pela natureza dos dados levantados (planimétricos, altimétricos e planialtimétricos). Topometria é apresentado na Parte I da Apostila.

Classificação quanto à precisão dos levantamentos:

• expedito: levantamento rápido, barato, com equipamentos primários e utilização limitada (prélevantamentos e/ou terrenos muito simples)

• regular: levantamento com equipamentos sofisticados (mínimo teodolito e trena), com avaliação e ajustamento dos erros, demorado e custoso e utilização generalizada (implantação de obras, regularização fundiária, demarcação de limites...);

de Terra,), com tolerância de erro próximo a zero.

• de precisão: usado em pequenas extensões, para finalidades especiais (locação de pista de aeroporto, locação de grandes obras, monitoramento de deformações estruturais, monitoramento de movimentos

Classificação quanto aos dados levantados:

• planimétrico = medição de distâncias e ângulos horizontais (posição em relação a rua; tamanho e forma plana do terreno; elementos importantes existentes como águas, rochas, árvores, edificações)

• altimétrico = medição de distâncias e ângulos verticais (relevo)

• planialtimetrico = medição de distâncias e ângulos horizontais e verticais simultaneamente (tamanho e forma com relevo).

Topografia é uma técnica aplicada, na forma de uma simplificação da Geodésia, usando como base a geometria e trigonometria planas, destinada ao uso cotidiano de engenheiros, arquitetos, geógrafos etc.

As Ciências Geodésicas (Cartografia, Astronomia, Geodésia, Fotogrametria e Imageamento por Satélites), que tem como objeto o estudo e representação da Terra, podem ser divididas em três sub-grupos: a Cartografia, a Geodésia (de onde se deriva a topografia) e o Sensoriamento Remoto. Todos esses sub-grupos tiveram forte evolução tecnológica ao longo das últimas décadas, resultando nas modernas tecnologias de SIG (Sistemas de Informações Geográficas), Posicionamento e Imageamento por Satélites.

A evolução de um dos sub-grupos tem servido de motor para os outros sub-grupos, havendo uma forte e constante interrelação. As novas tecnologias, chamadas atualmente de geotecnologias, só tem feito aumentar a importância e uso dos conhecimentos das ciências básicas e das práticas das técnicas aplicadas. O melhor resultado se tem obtido através do uso de métodos híbridos que tem associado de forma complementar várias técnicas em um mesmo trabalho.

Ciências Geodésicas

Fotogrametria Geodésia Astronomia Cartografia

Técnicas Aplicadas Fotointerpretação Cartografia Temática Topografia

A partir da década de 1970: computação gráfica + telecomunicações

= Geoprocessamento → Geotecnologias

Cartografia Digital +

GEOGRAPHICS, SPRING,)

Posicionamento p/Satélites (GPS, GLONASS, GALILEU)

Imageamento p/Satélite

Exercício: Criar legendas para as figuras abaixo, identificando o que é, para que serve, quais as características técnicas principais e desde quando é usado pelos topógrafos.

Complemento à UNID 1 - Artigo técnico para leitura

Referência Bibliográfica: ORTH, Dora Maria, ARAÚJO, Rita Dione, GUEDES, Alexandre. Novas tecnologias para a gestão do espaço urbano. In: ENTAC 2000, 2000, Salvador - BA. ENTAC 2000. Salvador - BA: 2000. v.07. p.75-85. ==============================================================

ORTH, Dora (1); CUNHA, Rita D.A .(2); GUEDES, Alexandre (3) (1) Arquiteta, Doutora em Planejamento Territorial, Professora do Dep. de Engenharia Civil/

LABGEO/UFSC. E-mail: ecvldmo@ecv.ufsc.br (2) Engenheira Civil, Msc.Professora da FAU/UFBA. E-mail: ritadi@brasilnet.net (3) Geólogo, Msc.Professor da UNISUL/SC

Muitas cidades brasileiras são espaços de grande complexidade e dinamismo. Essa realidade traz grandes desafios para a gestão urbana, principalmente quanto ao controle do espaço urbano. Novas tecnologias têm sido disponibilizadas para fazer face a essa questão. Com o desenvolvimento da informática, num primeiro momento, foi possível armazenar e manipular grandes volumes de dados alfanuméricos, e num segundo momento, associar aos mesmos, dados gráficos na forma de desenhos, mapas e imagens. Atualmente existem os sistemas informatizados chamados de SIGs – Sistemas de Informações Geográficas, que possibilitam fazer análises automatizadas a partir desses conjuntos integrados de dados em meio digital. A tecnologia SIG está em fase de implantação no Brasil, com problemas ainda em termos de escassez de recursos humanos habilitados e principalmente, de dados e informações. Trabalhar sobre dados e informações precisos, não está muito presente na cultura brasileira. No entanto, os SIGs podem ajudar muito principalmente nas atividades de reconhecimento da realidade e acompanhamento da evolução das cidades. Como bem gerir uma cidade sem conhecer e acompanhar sua evolução?

Many Brazilian's cities are very dynamic and complex spaces. This reality brings big challenges to the urban management, mainly in the field of urban spaces control. New technologies had been created to handle this kind of questions. The computer science evolution, in a first moment, makes possible store and handle big volumes of alphanumerical data, and in a second moment, associate to them graphical data as drawing, maps and images. Actually there are digital systems called GIS – Geographic

Information System, who makes possible automatic analysis from this integrated data suit. The GIS technology is being implanting in Brazil, still with rare human resources, data and information. Work with exact data and information isn’t very present in Brazilian culture.

However GIS can be helpful mainly in reality recognizing and cities evolution monitoring activities. How is possible manager a city without knowing and following it’s evolution?

A complexidade e dinamismo de muitas cidades brasileiras vem sendo acentuados progressivamente com o fenômeno da urbanização - migração do campo para a cidade - somado ao fenômeno da concentração de população nas regiões urbanas mais desenvolvidas. Considerando que as cidades são o meio-ambiente da maioria da população humana no mundo, a gestão desses espaços é um dos grandes desafios nesta virada do milênio. Paralelamente, a evolução tecnológica da sociedade humana tem disponibilizado meios importantes para fazer face a esse desafio, entre tantos outros. As “geotecnologias” são compostas por um conjunto de técnicas e processos que visam estudar e monitorar os espaços terrestres com seus elementos naturais e/ou construídos pelo homem. Eles atendem as necessidades de levantamentos, organização e análise de dados multivariados e multifinalitários.

O GPS – Sistema de Posicionamento Global - permite localizar pontos terrestres com uma agilidade nunca antes imaginada e sua utilização está sendo rapidamente difundida. O Sensoriamento Remoto, com as fotos aéreas e as imagens tomadas a partir de satélites, permite retratar o espaço terrestre e acompanhar sua evolução. Programas computacionais de bancos de dados gráficos – cartografia digital – e alfanuméricos – compostos por letras e números na forma de tabelas, listas - permitem armazenar e manipular grandes conjuntos de dados. Outros programas computacionais permitem relacionar os dois tipos de arranjos de dados – gráficos e alfanuméricos – para realizar complexas análises automatizadas.

Esse artigo visa apresentar um panorama sobre estas “geotecnologias” com definições, caracterizações e exemplos de aplicações em questões que tratem da gestão do espaço urbano - as cidades. Este é um tema que deve ser de preocupação de todos aqueles que contribuem na construção das cidades – engenheiros, arquitetos, economistas, administradores, cidadãos,

No setor de levantamentos de dados tem havido progressos tecnológicos importantes. As possibilidades da informática, agora associadas às possibilidades das telecomunicações e navegação espacial, permitiram o advento do GPS – Sistema de Posicionamento Global – e do Sensoriamento Remoto.

O GPS é um sistema de identificação de coordenadas espaciais obtido através da relação entre a posição de pontos terrestres com a posição de satélites em órbita espacial. O sistema se compõe de um conjunto de 24 satélites de posições conhecidas e monitoradas permanentemente por estações de controle terrestre. Com aparelhos receptores dos sinais dos satélites, posicionados sobre pontos terrestres, pode-se obter a posição geográfica desses pontos. A gama de aparelhos receptores GPS é bastante variada, assim como os métodos de rastreio dos sinais dos satélites. Os aparelhos podem ser usados de forma unitária e com processos rápidos, resultando em baixas precisões no posicionamento (cem metros). Quando se busca precisão nos níveis da topografia ou geodésia, os aparelhos receptores são usados em pares onde um ponto serve de referência para os demais. O ponto de referência deve ser um ponto com coordenadas conhecidas, normalmente um marco geodésico. A escassez de marcos geodésicos no Brasil dificulta o uso de GPS, segundo MARISCO (1997). Em todos os casos devem ser captados os sinais de no mínimo 4 satélites simultaneamente o que gera grande volume de dados. Estes são processados por programas computacionais cuja complexidade varia com o grau de precisão do aparelho e método de rastreio utilizados.

O termo Sensoriamento Remoto é definido por ROSA (1992) como sendo a forma de obtenção de informações de um objeto ou alvo, sem que haja contato físico. Essas informações são obtidas utilizando-se a radiação eletromagnética, que por sua vez, pode ser gerada por fontes naturais (Sol, Terra) ou artificiais (radar, por exemplo). Dessa forma podese incluir desde o levantamento através de fotografias terrestres ou tiradas a partir de aviões até as imagens tiradas a partir de satélites espaciais. Os materiais resultantes desses levantamentos são ricas fontes de dados.

As fotos aéreas – provenientes de levantamentos fotogramétricos – são utilizadas preferencialmente para o levantamento de grandes áreas urbanizadas e seu mapeamento – relevo, ruas, edificações, vegetação, corpos hídricos, etc. Os aerolevantamentos são feitos por uma aeronave, obedecendo a um plano de vôo. Para ser fotografada uma área, o avião voa em um determinado sentido, voltando depois segundo linhas pré-estabelecidas, paralelas e igualmente espaçadas. Para cada linha de vôo é tirada uma seqüência de fotos, para compor uma continuidade de pares fotogramétricos que serão utilizados posteriormente em operações de estereocompilação. Conforme enfatizam RICCI & PETRI (1965), a freqüência com que devem ser tomadas as fotografias em cada faixa de vôo deve ser tal que “todos ao acidentes do terreno apareçam pelo menos em duas fotos consecutivas”, para que possam ser usadas na restituição fotogramétrica e nos trabalhos de confecção de cartas. Devem também ser previamente reconhecidas as dimensões da área a fotografar e sua posição geográfica através de pontos de apoio terrestre. Esta última tarefa é atualmente realizada com uso de GPS. Devem ainda ser calculadas as variáveis da altitude de vôo e consequentemente da escala das fotos e as condições atmosféricas devem ser favoráveis. As aeronaves utilizadas são pequenas e equipadas com câmara fotogramétrica aérea e aparelhos de controle da execução das fotos (regulador de recobrimento). O avião deve permitir boa visibilidade e ter estabilidade para garantir o mínimo de distorções na seqüência das fotos. O piloto deve ser habilidoso para manter o avião nivelado, em altura constante e trajetória retilínea, mantendo o mais possível o curso programado.

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