Aula 2 Topografia - história, definições e generalidades

Universidade Federal de Campina Grande

Centro de Desenvolvimento Sustentável do Semiárido Unidade Acadêmica de Tecnologia do Desenvolvimento

Engenharia de Biossistemas Topografia

Generalidades e conceitos fundamentais

Dr. George N. Ribeiro Professor Sumé – Paraíba

Generalidades e conceitos

fundamentais sobre a Topografia

1. História, definição, importância e objeto de

estudo

1.1 História

TOPOGRAFIA

grega: Topos (lugar) + Graphen (descrição).

Babilônicos, egípcios, gregos, chineses, árabes e

1.2. Alguns instrumentos antigos

GROMA EGÍPCIA: Instrumento primitivo para levantamentos topográficos. Era utilizado em áreas planas para alinhar direções até objetos distantes e então, transferir as linhas de visada para o solo, marcando neles linhas retas. Alternativamente era possível marcas os ângulos necessários para erguer construções como as pirâmedes

MAPA DE GA-SUR (3.800 a 2.500 AC) um dos mapas mais antigos (região da Mesopotâmia). Representa o rio Eufrates e acidentes geográficos adjacentes. É uma pequena estela de barro cozido que cabe na palma da mão e que foi descoberta perto da cidade de Harran, no nordeste do Iraque atual.

MAPA DE ZHENG HE: Este mapa chinês é, além de um guia de navegação, o relato da última viagem de Zheng He, almirante da frota imperial em meados do século XV. No alto à esquerda, aparecem as costas da Índia, o Sri Lanka à direita e o litoral africano logo abaixo.

Em 1500, Juan de la Cosa, piloto da 2ª Expedição da Columbus, edita sua famosa carta que contém o traçado da linha equatorial e a do trópico de Câncer

1.3. Definição

Topografia é a ciência que estuda uma área de

terra limitada, com a finalidade de conhecer sua

forma quanto ao contorno e ao relevo, sua orientação,

sem levar em consideração a curvatura da terra

(GEÓIDE).

Forma Contorno + ângulos + relevo

Dimensão

distâncias + área

Posição relativa

norte + distância até esquina +

endereço

1.4. Importância:

• obras viárias;

• núcleos habitacionais;

• edifícios;

• usinas Hidroelétricas;

• hidrografia;

• telecomunicações;

• sistemas de água e esgoto;

• planejamento;

• urbanismo;

• paisagismo;

• irrigação e drenagem;

• entre outros.

1.5. Objeto de estudo da Topografia

Plano topográfico: é um plano imaginário tangente

ao elipsóide de referência no centro da região e sua

extensão é limitado até que o efeito da curvatura da

Terra não se faça presente. É no plano topográfico que

representa-se as operações realizadas em pequenas

áreas da superfície continental.

1.6. Distinção entre Topografia e Geodésia

LEMBRAR que a Topografia, tem por finalidade

mapear uma pequena porção da superfície terrestre

(área de raio até 30km).

Geodésia, tem por finalidade, mapear grandes

porções

desta

mesma

superfície,

levando

em

consideração

as

deformações

devido

à

sua

esfericidade. Determina, através de observações, a

forma e o tamanho da terra, as coordenadas dos

pontos, comprimentos e direções de linhas das

superfícies terrestres e as variações da gravidade

terrestre.

1.7. Divisão da Topografia

 Topologia (estudo de um lugar): A Topologia tem por

objetivo o estudo das formas exteriores do terreno e

das leis que regem o seu modelado

 Topometria

(medição de um lugar): estuda os

processos clássicos de medição de distâncias, ângulos e

desníveis, cujo objetivo é a determinação de posições

relativas de pontos.

 Fotogrametria: determinação do relevo em grandes

extensões. Determinação de formas e relevos através

de fotografia aéreas e/ou terrestres.

1.7.1. Classificação da Topometria:

Pode ser classificada em duas formas:

I.

Quanto à precisão dos levantamentos:

•

Expedito;

•

Regular; e

•

Precisão

II.

Quanto aos dados levantados:

• Altimétrico;

• Planimétrico;

Quanto à precisão dos levantamentos

•

utilização limitada (pré-levantamentos e/ou terrenos muito simples)

• Regular: 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...)

• Precisão: pequenas extensões, para finalidades especiais (locação de pista de aeroporto, locação de grandes obras, monitoramento de deformações estruturais, monitoramento de movimentos de Terra, ...), com tolerância de erro próximo a zero

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)

• Planialtimétrico: medição de distâncias e ângulos

horizontais e verticais simultaneamente (tamanho e

forma do relevo)

1.8. Ciências correlatas

•

Geodésia: é a ciência que estuda a superfície da

Terra com a finalidade de conhecer sua forma

quanto ao contorno e ao relevo e sua orientação,

levando em consideração a curvatura da terra

•

Geoprocessamento: É a ciência que estuda a

produção de mapas com informações referentes

a ele, tudo num só produto e em meio digital

• Geografia: Ciência que estuda a distribuição de

fenômenos físicos, biológicos e humanos na superfície terrestre. Esta distribuição é em geral baseada também em mapas

• Geotecnia: Estuda a composição, disposição e

condição do solo como produto para utilização em obras. A topografia determina e posiciona os solos de acordo com sua localização na superfície da terra

 Cartografia: Estudos e operações científicas,

artísticas e técnicas, baseado nos resultados de observações, visando a elaboração e preparação de cartas e mapas. A cartografia se utiliza da topografia pelas técnicas de confecção destes mapas

1.9. Classificação dos Erros na Topografia

• Condições ambientais: variações ambientais (vento, temperatura). Exemplo: variação do comprimento de uma trena com a variação da temperatura.

• Instrumentais: problemas como a imperfeição na construção de equipamento ou ajuste do mesmo. A maior parte dos erros instrumentais pode ser reduzida adotando técnicas de verificação/retificação, calibração e classificação, além de técnicas particulares de observação.

• Pessoais: causados por falhas humanas, como falta de atenção ao executar uma medição, cansaço, entre outros.

Os erros, causados por estes três elementos

apresentados anteriormente, podem ser classificados

em:

• Grosseiros;

• Sistemáticos;

• Aleatórios.

• Grosseiros: causados por engano na medição, leitura

errada nos instrumentos, identificação de alvo.

Exemplos:

• anotar 196 ao invés de 169;

• engano na contagem de lances durante a medição

de uma distância com trena.

• Sistemáticos: aqueles erros cuja magnitude e sinal algébrico podem ser determinados, seguindo leis matemáticas ou físicas. São erros que acumulam a longo do trabalho. Exemplos:

• efeito da temperatura e pressão na medição de distâncias com medidor eletrônico de distância;

• correção do efeito de dilatação de uma trena em função da temperatura.

• Acidentais ou Aleatórios: são aqueles que permanecem após os erros anteriores terem sido eliminados. São erros que não seguem nenhum tipo de lei e ora ocorrem num sentido ora noutro, tendendo a se neutralizar quando o número de observações é grande.

 Precisão e acurácia

Exemplo: um jogador de futebol que chuta a bola dez vezes na trave direita

1.10. Instrumentos utilizados nos levantamentos topográficos

Trenas de fibra de vidro (A) e de

lona (B)

Nivel ótico

Balizas

A

_B

A

Nivel digital

Régua graduada

Prisma

GPS

Estação Total

Teodolitos

A

- Trânsito (mecânico e de leitura externa)

B

- Ótico (prismático e com leitura interna)

C

- Eletrônico (leitura digital)

A

1.11. Dispositivos de segurança e normalização na

execução de levantamentos topográficos

 Dispositivos de segurança

Objetivo principal: permitem a visualização e o

reconhecimento de equipamentos e pessoas à

distância

 Normalização na execução de levantamentos

topográficos

• A ABNT (1940): fornecer a base necessária ao desenvolvimento tecnológico brasileiro.

ANSI (American National Standards Institute –EUA) e DIN (Deutsches Institut fur Normung - Alemanha)

• O que é Normalizar?

estabelecer e

aplicar regras

ordenar uma

determinada

atividade

otimização da economia

 Objetivos da Normalização:

• Economia: proporcionar a redução da crescente variedade de produtos e procedimentos

• Comunicação: proporcionar meios mais eficientes para a troca de informações entre o fabricante e o cliente, melhorando a confiabilidade das relações comerciais e serviços

• Segurança: proteger a vida humana e a saúde

• Proteção ao consumidor: prover a sociedade de meios eficazes para aferir a qualidade dos produtos

• Eliminação de barreiras técnicas e comerciais: evitar a existência de regulamentos conflitantes sobre produtos e serviços em diferentes países, facilitando assim, o intercâmbio comercial

 Para os levantamento topográficos são de

interesse as normas:

• NBR 14166 – Rede de referência cadastral

municipal – procedimentos

• NBR 13133 – Execução de levantamento

topográfico

Exercício

1. De acordo com a NBR 13133 Execução de levantamento topográfico – defina:

a. Alinhamento de via, Apoio geodésico planimétrico, Apoio topográfico planimétrico e altimétrico.

b. Há diferenças entre uma carta e um mapa?

c. Há diferenças entre um croqui em um desenho topográfico final? Quais?

d. Qual a diferença básica entre o Levantamento topográfico planimétrico e o altimétrico?

e. O que vem a ser o SGB? Qual sua importância?

f. As classificações das estações totais são em que tipos e quais suas características?

g. Quais são os instrumentais auxiliares num levantamento topográfico?

h. Quais são as fases que um levantamento topográfico deve seguir?