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Engenharia Civil ·
Topografia
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COPYRIGHT 2020 CENTRO UNIVERSITÁRIO REDENTOR Todos os direitos reservados ao Centro Universitário Redentor Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 961098 Nenhuma parte deste livro sem prévia autorização por escrito da detentora dos direitos poderá ser reproduzida ou transmitida sejam quais forem os meios empregados eletrônicos mecânicos fotográficos gravações ou quaisquer outros Diretoria EaD Muriel Batista de Oliveira Currículo lattes Gerência EaD Jamil Bussade Neto Currículo lattes Design Instrucional EaD Editoração Eletrônica e Diagramação Joelmir Vinhoza Canazaro Currículo lattes Thiago Carneiro Ximenes Currículo lattes Projeto Gráfico Jaqueline de Souza Batista Ferreira Currículo lattes R839t Rostagno Pietro Valdo Topografia II recurso eletrônico Pietro Valdo Rostagno Design e editoração Joelmir Vinhoza Canazaro Thiago Carneiro Ximenes Projeto gráfico Jaqueline de Souza Ferreira Batista Revisão ortográfica Eliane Azevedo Itaperuna Instituto Begni Ltda 2018 Modo de acesso httpredentorinfbread ISBN 9788565556729 1 Topografia I Canazaro Joelmir Vinhoza II Ximenes Thiago Carneiro III Ferreira Jaqueline de Souza Batista IV Azevedo Eliane V Título CDD 52698 Sobre o autor Pietro Valdo Rostagno O autor do caderno de estudos de Topografia I é o Professor Pietro Valdo Rostagno Bacharel em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Espírito Santo UFES em 27 de novembro de 2002 casado com Adriana Trocilo Picanço Rostagno e pai de Gabriella e Pietra É Especialista em Docência do Ensino Superior pela Faculdade Redentor em março de 2007 e Especialista em Engenharia de Segurança do Trabalho pela Faculdade Integrada de Jacarepaguá em outubro de 2009 Também atua como Engenheiro Civil da Prefeitura Municipal de São José de Ubá RJ desde agosto de 2011 No campo da docência atua ativamente desde novembro de 1999 ministrando aulas de matemática e física para o ensino médio bem como no ensino superior em Engenharia Civil qual tem larga experiência nas disciplinas de Cálculo 0 Probabilidade e Estatística Topografia I e II Hidrologia Aplicada Estradas I e II Obras Hidráulicas Barragens Portos Aeroportos e Hidrovias Tópicos de Planejamento em Engenharia Civil e Engenharia de Trânsito No âmbito de ensino a distância atua como professor desde fevereiro de 2015 nos cursos de Engenharia Civil e Engenharia de Produção da Faculdade Redentor Apresentação Olá querido aluno a seja muito bemvindo a Passado o ciclo básico do curso de Engenharia Civil que corresponde aos 04 quatro primeiros períodos bem como as disciplinas iniciais do ciclo profissionalizante você está realizando a transição para a fase de formação final do curso A partir de agora as disciplinas são de formação no campo da Engenharia Civil e requer atenção especial do aluno pois são muitas informações ao mesmo tempo No ciclo básico sua formação em Engenharia abordou conhecimentos importantes para sua vida profissional como os cálculos as físicas e os desenhos quais são fundamentais para a formação do Engenheiro Civil A disciplina TOPOGRAFIA II abordará diversos conceitos aprendidos nestas disciplinas do ciclo básico assim como a Topografia I o Desenho de Projeto em Engenharia Civil e a Hidráulica quais você já cursou por isso é necessário o entendimento de todas elas pois certos conceitos serão abordados no entendimento de que o aluno já sabe e domina o que foi ensinado até aqui A disciplina de Topografia II será dividida em 16 dezesseis aulas onde ao final de cada uma teremos exercícios para serem feitos cujos mesmos são importantíssimos para a realização das avaliações e atividades práticas supervisionadas APS bem como as complementares Procure sempre estar com seus estudos em dia conforme já dito aqui são muitas informações e caso fique acumulada com outras disciplinas ocorrerá um acumulo imenso de estudos que irá requerer do aluno muito tempo para realizálo pois este tempo é muito preciso na vida acadêmica do estudante de Engenharia Civil bem como na correria do diaadia devese organizar para têlo em dia A disciplina irá tornar o aluno a entender compreender e saber a realizar um levantamento expedito observar os tópicos de levantamentos topográficos específicos saber locar uma obra aprender os conceitos de GPS Geoprocessamento e aerofotogrametria pois cabe ao profissional de Engenharia Civil aplicar os conceitos aqui aprendidos na execução de seus empreendimentos Quanto ao material de estudos é importantíssimo o aluno ter sempre em mãos muito papel A4 branco ou reciclado lápis ou lapiseira 05 mm ou 07 mm marca Pentel escalímetro com diversas escalas 120 125 150 175 1100 e 1125 borracha branca sintética calculadora científica Cassio FX82 MS ou HP 10s pois tem as funções que precisamos e muita disposição para os estudos E sempre se lembrando do seguinte lema Aqui é Engenharia Colega Bons estudos Objetivos O estudo da disciplina de Topografia II tem por objetivo principal permitir ao aluno a aquisição de conhecimentos específicos no estudo da Topografia visando a sua aplicação maior no campo da engenharia civil Este caderno de estudos tem como objetivos Proporcionar ao aluno noções adequadas do estudo de procedimentos de levantamentos de campo Locação de obras Uso do teodolito Uso do GPS Estudos específicos através de aerofotogrametria e levantamentos específicos de obras Sumário AULA 1 LEVANTAMENTO EXPEDITO DO TERRENO 1 INTRODUÇÃO 15 11 Execução do levantamento topográfico 15 111 Execução do Levantamento Topográfico 16 112 Objetivo 16 12 Definições 17 121 Alinhamento de Via ou Alinhamento Predial 17 122 Apoio Geodésico Altimétrico 17 123 Apoio Geodésico Planimétrico 17 124 Croqui 17 125 Levantamento de Detalhes 17 126 Levantamento Topográfico 18 13 Levantamento de propriedades 18 131 Marcos 19 132 Medidas e Divisas 21 133 Linhas e Meandros 23 134 Marcos Testemunhos 24 135 Descrições de Terras em Escrituras 24 AULA 2 EXERCÍCIOS LEVANTAMENTO EXPEDITO 2 INTRODUÇÃO 28 AULA 3 LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICA ESPECÍFICO 3 INTRODUÇÃO 33 31 Levantamentos preliminares 33 311 Piqueteamento de Greides 35 312 Pontos de Referência para Construção 36 32 Locação de prédios 40 33 Linhas de referência 42 34 Métodos de estaqueamento radial 44 35 Levantamento asbuilt 45 36 Levantamentos específicos de obras 46 361 Planejamento dos Serviços 46 362 Montagem das Poligonais 46 363 Levantamento Planialtimétrico Cadastral de Ruas 46 364 Deverão ser coletadas na forma de croquis 47 37 Levantamento de barragens 48 38 Levantamento de estações de recalque Estações elevatórias de Água EEA e Estações Elevatórias de Esgoto EEE 48 39 Levantamento de ETA Estação de Tratamento de Água E ETE estação de Tratamento de Esgoto 48 310 Levantamento de reservatório 48 311 Levantamento de lotes urbanos 49 312 Lotes rurais ou glebas urbanas 49 AULA 4 EXERCÍCIOS LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO ESPECÍFICO II 4 EXERCÍCIOS 53 AULA 5 LOCAÇÃO DE OBRAS 5 INTRODUÇÃO 59 51 Locações de obras diversas 59 511 Locação de Edifícios 59 512 Locação de Estacas 61 513 Locação de Paredes 67 514 Locação de viadutos e pontes 70 515 Locação de túneis 70 AULA 6 EXERCÍCIOS LOCAÇÃO DE OBRAS 6 EXERCÍCIOS 75 AULA 7 AULA PRÁTICA O USO DO NÍVEL ÓTICO 7 AULA PRÁTICA 81 AULA 8 O USO DO GPS SISTEMA DE POSICIONAMENTO GLOBAL 8 INTRODUÇÃO 85 81 Estações de monitoramento 87 82 Sistema GLOBAL DE NAVEGAÇÃO POR SATÉLITE 87 83 Usos do GPS 89 831 Militar 89 832 Levantamento de Dados Precisos 89 833 Uso Geral Público 90 84 Teoria básica 90 85 Erros do GPS 94 851 Erros de Refração Atmosférica 94 852 Erros dos Caminhos Múltiplos 94 853 Erros dos Satélites 96 854 Erros dos Receptores 96 855 Erros de Montagem 97 856 Disponibilidade Seletiva SA 97 86 Minimização dos erros por correções diferenciais 98 87 Receptores GPS 99 AULA 9 EXERCÍCIOS O USO DO GPS SISTEMA DE POSICIONAMENTO 9 EXERCÍCIOS 104 AULA 10 GEOPROCESSAMENTO SIG 10 O QUE É O GEOPROCESSAMENTO 109 101 Elementos do geoprocessamento 109 102 Conceitos básicos 109 103 Dados geográficos 110 1031 Dados Gráficos 110 1032 Dados Tabulares 110 1033 Dados Geográficos 110 1034 Fonte de dados geográficos 110 1035 Superfície Contínua 110 1036 Superfície Discreta 111 1037 Superfície abstrata 111 1038 Dados espaciais 111 1039 Atributos 111 104 Equipamentos 112 1041 Captura e Entrada 112 1042 Armazenamento e Processamento 112 1043 Saída e Intercâmbio 113 105 Quem e onde 113 106 Por que um SIG 114 107 Níveis temáticos 115 108 Níveis de uso de um SIG 116 1081 Gerenciamento dos Dados 116 1082 Análise 117 1083 Previsão 117 109 Usos dos sistemas de informações geográficas 117 AULA 11 EXERCÍCIOS GEOPROCESSAMENTO SIG 11 EXERCÍCIOS 122 AULA 12 AEROFOTOGRAMETRIA 12 FOTOGRAMETRIA 127 121 Aerofotogrametria 127 122 Sensoriamento remoto 127 123 Fotogrametria terrestre 127 124 Condições ideais para obtenção de fotografias aéreas 127 125 Alcance das objetivas 129 126 Principais características dos aerofotogramas 129 127 O voo fotogramétrico 130 128 Recobrimento fotogramétrico 130 129 Cobertura fotográfica 131 1210 Estereoscopia 131 1211 Estação de exposição 132 1212 Aero base ou base aérea 132 1213 Restituição aerofotogramétrica 132 1214 Escala das fotos 133 AULA 13 EXERCÍCIOS AEROFOTOGRAMETRIA 13 EXERCÍCIOS 138 AULA 14 AULA PRÁTICA O USO DO TEODOLITO 14 PROTOCOLO 144 AULA 15 EXERCÍCIOS RESOLVIDOS DE PROVA 15 EXERCÍCIOS 148 AULA 16 TOPÓGRAFO A PROFISSÃO 16 LICENÇAS DE TOPÓGRAFO 153 161 Exigências para o registro 153 162 Punição para a prática de levantamento sem licença 154 163 Razões para tornarse registrado 154 164 A profissão 154 165 Código de ética 155 Iconografia ANOTAÇÕES LEMBRETE EXEMPLO SAIBA MAIS ATENÇÃO ATIVIDADE VÍDEO PARA REFLEXÃO Levantamento Expedito do Terreno Aula 1 APRESENTAÇÃO DA AULA O levantamento expedito topográfico é o início para o planejamento inicial de qualquer obra seja de pequeno médio e grande porte É um tipo de levantamento essencial para se estimar a mãodeobra aplicada máquinas equipamentos ferramentas e o orçamento a ser empregado bem como o prazo de execução dos serviços OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Entender os conceitos de levantamento expedito do terreno Realizar um levantamento expedito em campo Trabalhar com croquis ou seja desenhos sem escala e sem precisão Saber dizer quais tipos de benfeitorias são existentes em um terreno Realizar visita em campo saber identificar os terrenos bem como estimar os custos e o cronograma de obra P á g i n a 15 1 INTRODUÇÃO O levantamento expedito como o próprio nome sugere consiste de operações rápidas de medida no campo de precisão grosseira tem apenas a finalidade de oferecer informações de caráter geral do terreno Estas informações servirão para a definição e o planejamento do levantamento regular a ser realizado a posteriori Com estes dados iniciais é possível definir a equipe de trabalho o equipamento a utilizar a precisão das medidas o método de levantamento a empregar a duração e o custo dos trabalhos O reconhecimento da área é tarefa básica Percorrese o terreno a levantar com a finalidade de reconhecer as suas peculiaridades e definir as diretrizes gerais do trabalho Em regiões extensas o reconhecimento é feito utilizandose aerofotos provenientes de recobrimento aerofotogramétrico Nesta fase o topógrafo percorre todo o local e escolhe os pontos notáveis de interesse para o levantamento e materializaos cravando os piquetes ou as estacas1 11 Execução do levantamento topográfico A topografia pode ser definida de modo variado como a forma configuração relevo irregularidade ou característica tridimensional da superfície da Terra Os mapas topográficos são feitos para mostrar essa informação junto com a localização de feições naturais e artificiais da Terra incluindo prédios estradas rios lagos florestas etc Obviamente a topografia de determinada área é de grande importância no planejamento de grandes projetos tais como prédios rodovias barragens ou oleodutos Além disso a menos que o leitor viva numa região completamente plana ele provavelmente desejaria ter um mapa topográfico pronto do terreno antes de localizar e planejar a construção de uma casa A topografia também é importante para projetos de conservação do solo planejamentos florestais mapas geológicos etc A habilidade em usar mapas é muito importante para muitos profissionais além do próprio topógrafo por exemplo em engenharia silvicultura geologia 1 ROSTAGNO P V Apostila de topografia II Itaperuna Faculdade Redentor 2011 P á g i n a 16 agricultura climatologia e ciência militar Em outubro de 1793 com a idade de 24 anos Napoleão Bonaparte recebeu sua primeira promoção graças a sua habilidade em fazer e usar mapas quando assumiu o comando da artilharia no cerco de Toulon Uma vez que a preparação de mapas é bastante cara o topógrafo deve descobrir quais mapas foram previamente feitos para a área em questão antes de começar outro novo Por exemplo o Serviço Geológico Americano US Geological Survey tem mapas topográficos para grande parte dos Estados Unidos Esses mapas estão prontamente disponíveis a preços bastante razoáveis Uma grande percentagem de seus antigos mapas foi publicada com a escala de 162500 1 polegada quase 1 milha ou 1 cm 625 m Esses mapas no entanto estão defasados e o presente objetivo do Programa Nacional de Mapeamento é fornecer mapas com a escala de 124000 1 polegada 2000 pés ou 1 cm 240 m para todos os Estados Unidos exceto o Alasca onde está sendo usada a escala de 125000 em alguns mapas recentes no sistema métrico2 111 Execução do levantamento topográfico No levantamento topográfico é utilizada a NBR 13133 ABNT 1994 que estabelece a execução do levantamento topográfico 112 Objetivo A referida norma fixa as condições exigíveis para a execução de levantamento topográfico destinado a obter Conhecimento geral do terreno relevo limites confrontantes área localização amarração e posicionamento Informações sobre o terreno destinadas a estudos preliminares de projetos Informações sobre o terreno destinadas a anteprojetos ou projetos básicos Informações sobre o terreno destinadas a projetos executivos 2 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro LTC 2016 p 248 P á g i n a 17 12 Definições 121 Alinhamento de via ou alinhamento predial É linha divisória que separa o lote de terreno do logradouro público 122 Apoio geodésico altimétrico É o conjunto de referências de nível materializadas no terreno que proporciona o controle altimétrico dos levantamentos topográficos e o seu referenciamento 123 Apoio geodésico planimétrico É o conjunto de pontos materializados no terreno que proporciona aos levantamentos topográficos o controle de posição em relação à superfície terrestre determinada 124 Croqui Esboço gráfico sem escala em breves traços que facilite a identificação de detalhes 125 Levantamento de detalhes É o conjunto de operações topográficas clássicas poligonais irradiações interseções ou por ordenadas sobre uma linhabase destinado à determinação das posições planimétrica eou altimétricas dos pontos que vão permitir a representação do terreno a ser levantado topograficamente a partir do apoio topográfico P á g i n a 18 126 Levantamento topográfico É o conjunto de métodos e processos que através de medições de ângulos horizontais e verticais de distâncias horizontais verticais e inclinadas com instrumental adequado à exatidão pretendida3 Leia a NBR 13133 ABNT 1994 pois lá você encontra todo o procedimento normatizado de um levantamento topográfico 13 Levantamento de propriedades O levantamento cadastral ou levantamentos de propriedade destinase à locação dos limites de propriedades e à preparação dos desenhos ou plantas que mostram esses limites Além disso envolve a redação e interpretação das descrições de terras constantes em documentos legais para vendas de terra ou arrendamentos Mais precisamente levantamentos cadastrais são feitos para atender a uma ou mais das seguintes finalidades 1 Restabelecer limites de uma parte de terra que foi previamente levantada 2 Subdividir um pedaço de terra em partes menores 3 Obter os dados necessários para a redação das descrições legais de um pedaço de terra A locação dos limites de propriedades começou antes da história registrada e em todas as épocas subsequentes têm sido necessário o topógrafo para restabelecer limites de terras perdidos estabelecer novos limites e preparar as descrições dos limites A necessidade que os proprietários têm de locar dividir medir e verificar as dimensões de suas propriedades levaram ao desenvolvimento da profissão do topógrafo especializado no levantamento cadastral4 Hoje a expansão da população a demanda para uma segunda casa e o crescimento 3 NBR 131331994 Execução do Levantamento Topográfico 4 No Brasil atualmente não existe um termo específico para o profissional de levantamentos de propriedades urbanas e rurais Elas podem ser levantadas por qualquer topógrafo engenheiro cartógrafo ou agrimensor que seja registrado no CREA e apenas no caso de imóveis rurais é exigido que tenha curso de georreferenciamento e também seja registrado no Incra Mas como o livro faz bastantes referências a esse tipo específico de profissional que existe nos Estados Unidos e outros países no texto traduzido serão usados à expressão especialista em cadastro P á g i n a 19 das indústrias têm criado uma procura por mais e mais levantamentos de propriedades De modo geral o valor da terra continua a aumentar e a delimitação exata das propriedades é de crucial importância para venda revenda interesses financeiros e desenvolvimento Antigamente quando as reservas fundiárias norte americanas eram abundantes as distâncias eram descritas em termos como tanto quanto um cavalo veloz pode correr em 15 minutos Mais recentemente na história há várias décadas a bússola e a corrente de agrimensor eram consideradas satisfatórias para fazer levantamentos de propriedade mas isso não é mais o caso Hoje mesmo que uma trena de aço e um teodolito possam ocasionalmente ser usados avanços técnicos como as estações totais são comumente utilizados em levantamento cadastral em todos os Estados Unidos com limites plantas de propriedades descrições legais em alguns casos podese encontrar o termo memorial descritivo com a mesma finalidade e desenhos todos de acordos com as normas de maiores precisão e acurácia5 131 Marcos Vértices são pontos estabelecidos pelo topógrafo ou pela concordância entre donos de propriedades adjacentes A prática comum é marcar esses vértices com objetos relativamente permanentes chamados marcos monumentos ou referenciais Os marcos podem ser feições naturais como rochas árvores e assim por diante ou objetos artificiais tais como tubos de ferro6 cravados no solo postes de concreto ou de rocha montes de rochas estacas de madeira talvez com um material mais permanente enterrado em suas bases como carvão vidro ou em áreas de pouca chuva montes de terra O topógrafo deve ter bom senso nos métodos de materialização dos vértices usados em memoriais descritivos e para registros públicos Ele deve descrever um vértice particular de forma perfeitamente clara para qualquer um no momento da marcação por exemplo o vértice nordeste da fazenda de Fulano de tal Poucas décadas mais tarde por qualquer 5 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro LTC 2016 p 342 6 Marcos de tubos de ferro ou tarugos iron pipes com discos de latão dotados de encaixe apropriado para a cabeça do tubo assim como os pinos de ferro iron pins não são comuns por aqui mas são bastante usados nos Estados Unidos e Canadá P á g i n a 20 motivo a propriedade do senhor Fulano de tal pode ser completamente destruída e não haverá ninguém em volta que possa provar onde ela estava localizada Praticamente qualquer coisa pode ser usada para estabelecer um marco de levantamento mas tubos de ferro ou peças de concreto são geralmente mais satisfatórios e podem até mesmo ser exigidos por lei em alguns estados Independentemente do tipo de marco usado ele deve ser descrito cuidadosamente nas anotações do engenheiro nas plantas O trabalho de um topógrafo e os problemas dos proprietários pequenos ou grandes seriam muitos simplificados se ambos compreendessem e seguissem essa regra importante implantar os marcos da propriedade de modo que sua destruição seja improvável mas referenciálos de modo que possam ser reimplantados de forma fácil e econômica caso sejam destruídos Em Itaperuna e região em muitos loteamentos tem sido feitos serviços de terraplanagem necessários contudo os marcos são destruídos e os serviços de topografia devem ser realizados diversas vezes pois é a forma mais fácil de se localizar este ou aquele terrenolote que se deseja bem como o meio fio ruas e calçadas Infelizmente os marcos são destruídos com frequência e são necessários levantamentos para locar e implantar corretamente os marcos substitutos procedimento conhecido como aviventação de marcos É importante salientar que destruir ou danificar marcos deliberadamente é proibido por lei Naqueles locais onde os marcos podem facilmente ser destruídos sem intenção próximo a estradas movimentadas ou em áreas de construção é uma boa prática usar marcos testemunhos Estes podem ser tubos de ferro ou outro tipo de marco colocados a uma distância conveniente ao longo do limite da propriedade ou nas proximidades em locais mais protegidos Esses marcos são também descritos nas anotações dos topógrafos e são mostrados na planta Outra situação comum em ATENÇÃO P á g i n a 21 que são usados marcos testemunhos é quando os vértices reais estão em locais de difícil acesso por exemplo em rios córregos ou lagos Se a localização de um vértice da propriedade pode ser fixada sem nenhuma dúvida razoável ele é considerado existente Se sua posição não pode ser encontrada ele é denominado perdido Quando os marcos usados para materializar o vértice não podem ser encontrados diz que o vértice está destruído ou removido Isso necessariamente não significa que o vértice está perdido porque é perfeitamente possível restabelecer sua posição original Os vértices podem com frequência parecer perdidos quando de fato não estão Por exemplo se os vértices foram marcados com estacas de madeira a remoção da terra com uma pá pode revelar mudança na coloração do solo onde as estacas se deterioraram muitos anos antes Se um tubo de ferro ou marco de concreto foi removido o espaço vazio preenchido pelo terreno em volta pode mostrar uma pequena mudança na coloração Entre diversos outros métodos que podem ser usados para encontrar vértices antigos podese mencionar a locação de vértices de antigas cercas relatos de vizinhos e o uso de detectores de metais para revelar os tubos de ferro e assim por diante 132 Medidas e divisas Método mais antigo de levantamento de terras é o sistema de medidas mensuradas ou atribuídas e divisas Então uma descrição de medidas e divisas fornece as extensões e as fronteiras externas da porção de terra em questão O comprimento e a direção de cada lado da parcela são determinados e então são implantados marcos em cada vértice da propriedade Córregos lagos e outros pontos de referência naturais são ocasionalmente utilizados para definir vértices ou limites de propriedades A maioria dos levantamentos de terra nos Estados Unidos foi executada pelo método de medidas e divisas Aqui no Brasil o método é igualmente empregado Uma planta é um desenho em escala que fornece dados relativos ao levantamento cadastral e é principalmente um instrumento legal que se tornou uma questão de registro público Ela fornece a informação necessária para encontrar descrever e preparar uma descrição de terra P á g i n a 22 A figura 01 abaixo apresenta parte de uma planta Além da informação mostrada uma planta contém título a escala uma legenda ou quaisquer outras anotações especiais necessárias Qualquer símbolo não padronizado usado no desenho e outras informações especiais serão incluídos O topógrafo fornecerá uma declaração quanto à precisão do levantamento de campo e ao método usado para determinar a área do imóvel Além disso em áreas onde houver casas construídas ou por construir devese anotar se a terra é abaixo ou acima do nível de inundação Finalmente os números do livro de escrituras e o número das páginas do cartório são frequentemente informados onde assim os proprietários anteriores do imóvel são identificados e antigas descrições da propriedade são apresentadas As descrições de propriedade são usualmente escritas por advogados especialistas imobiliários ou topógrafos A exatidão da descrição é da maior importância porque um simples erro na sua redação pode levar a disputas de propriedade entre vizinhos por diversas gerações Uma pessoa que redige as descrições de terras deve tentar se colocar no lugar de alguém que 5 10 ou 100 anos mais tarde vai tentar interpretar a descrição para localizar o imóvel Segue P á g i n a 23 Figura 1 Planta de uma propriedade Fonte McCORMAC 2016 sp 133 Linhas e meandros Vias navegáveis e rios assim como os lagos cobrindo 25 acres7 ou mais são parte do domínio público da União e assim não foram levantados nem disputados pelas agências federais Os estados individualmente têm soberania sobre tais corpos de água As poligonais das margens desses corpos de água são chamadas de linhas de meandros Essas poligonais consistem em linhas retas que contornam tão próximo quanto possível a média das marcas das águas mais altas ao longo das margens envolvidas As linhas de meandros não eram seguidas como linhas de limite e quando o leito do lago ou rio muda a altura das marcas de água e as linhas de propriedade mudam também 7 Acres Unidade de medida de área conforme visto em Topografia I P á g i n a 24 134 Marcos testemunhos Caso a locação de um vértice caia no meio de um lago ou rio sem meandro ou sobre uma subida íngreme ou pântano ou outro local inacessível um marco testemunho é estabelecido sendo normalmente colocado em uma das linhas de levantamento regular da propriedade No entanto se um ponto satisfatório para tal vértice não pode ser ocupado dentro de 200 m ao longo de uma linha de levantamento é permitido locar um vértice testemunho em qualquer direção dentro de 100 m desde a posição do vértice 135 Descrições de terras em escrituras Descrever pedaços regulares de terra dentro do sistema de terras públicas com finalidades legais é bastante simples Quando no entanto está envolvida uma parte de terra irregular ou uma que não é uma parte regular do sistema de terras públicas é necessário primeiramente amarrar cuidadosamente a descrição dentro do sistema retangular Então é feita uma descrição de distâncias e rumos ou medidas e divisas de cada lado da porção de terra Uma descrição de tal parte de terra pode ser como se segue Iniciando em um ponto marcado por um tubo de ferro 90 m ao norte do vértice NE dali para Norte 30419 m até um tubo de ferro dali para leste 26335 m para um tubo de ferro etc de volta para o ponto inicial tudo conforme visto em Topografia I no capítulo de Orientação Verdadeira e Magnética Resumo Nesta aula abordamos O conceito de Levantamento Expedito O conceito de Levantamento Topográfico O levantamento de propriedades e suas características Algumas técnicas de levantamentos como os marcos medidas e divisas linhas e meandros marcos testemunhos e descrições de terras em escrituras AULA 1 Exercícios 1 O que é necessário saber para se realizar um levantamento expedito 2 Que equipamentos topográficos são indispensáveis para um levantamento expedito 3 De acordo com a NBR 13133 ABNT 1994 diga qual a importância de termos os levantamentos topográficos através dos alinhamentos prediais 4 Qual a importância de um levantamento topográfico em um loteamento 5 Qual a importância dos marcos para levantamentos de loteamentos ATIVIDADE Exercícios Levantamento Expedito Aula 2 APRESENTAÇÃO DA AULA Os exercícios aqui apresentados são mais elaborados bem como podem estar na prova ou na APS portanto é de fundamental importância o aluno estar focado nos mesmos pois são elaborados para que o aluno faça uma análise muito técnica dos mesmos a partir do aprendizado adquirido através dos vídeos bem como da leitura do material complementar OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Realizar os exercícios sobre o levantamento expedito do terreno Analisar criteriosamente qual procedimento topográfico devese fazer para a situação hipotética descrita no exercício Desenvolver a técnica de realização do exercício através do conhecimento adquirido ao longo do curso Saber questionar e solucionar os problemas com rapidez abordando o conhecimento adquirido P á g i n a 28 2 INTRODUÇÃO 1 Porque devemos realizar o levantamento expedito topográfico antes da realização do levantamento propriamente dito Porque o levantamento expedito do terreno compreende não só a visita ao terreno mas também o momento em que se obtém o conjunto de informações para se estimar o volume de trabalho do empreendimento 2 Porque a presença do engenheiro responsável pela obra é fundamental no levantamento expedito Porque ele é o responsável pela obra bem como é o responsável por todas as informações coletadas em campo bem como sua presença é uma tarefa básica 3 Qual a importância dos marcos testemunhos para os levantamentos de loteamentos É importante para sabermos os pontos de interesse locados como divisa de lotes ruas bueiros postes etc 4 Quais informações devem ser coletadas durante um levantamento expedito de um terreno Devem ser coletados o máximo possível de informações como dimensões confrontantes benfeitorias existentes tipo de relevo aclive declive se tem infraestrutura necessária meiofio calçamento etc 5 Explique com suas próprias palavras porque os serviços de terraplanagem devem ser feitos após o levantamento expedito ATIVIDADE P á g i n a 29 Porque para se executar o levantamento expedito é necessário que o terreno não tenha nenhum tipo de intervenção pois é necessário estimar os serviços inclusive a mãodeobra custos e cronograma de obra 6 No levantamento de propriedades o que é preciso saber durante o levantamento expedito Os limites da terra nua os confrontantes se há áreas de vegetação nativa área de reserva legal área alagadiça estradas vicinais rurais de terra pontes bueiros linhas de transmissão linha de trem etc Resumo Nesta aula abordamos Exercício referente ao levantamento expedito Exercício referente ao levantamento topográfico propriamente dito Exercício referente ao levantamento de propriedades Exercício referente ao levantamento expedito em loteamentos AULA 2 Exercícios 1 Distinga entre vértice e marco 2 O que é um marco testemunho 3 Descreva o método de levantamento de medidas e divisas 4 Para que serve o levantamento expedito 5 Por que temos que realizar o levantamento expedito ATIVIDADE Levantamento Topográfica Específico Aula 3 APRESENTAÇÃO DA AULA Os levantamentos topográficos específicos são importantíssimos para que se possam saber em obra quais os elementos necessários e suas informações a serem coletadas durante um levantamento topográfico e com estas utilizálas nos projetos de engenharia para que se tenha excelente precisão durante a execução de qualquer obra OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Realizar a análise de informações de levantamentos diversos Saber identificar os elementos necessários para um levantamento topográfico qualquer Saber de acordo com a obra executar os procedimentos topográficos para a garantia de uma boa execução topográfica Saber identificar as cotas topográficas para utilizálas posteriormente no projeto de engenharia P á g i n a 33 3 INTRODUÇÃO Para dar uma melhor compreensão ao aluno a noção da grande quantidade de projetos de construção que necessitam apreciavelmente dos serviços de levantamentos apresentamos a seguinte lista parcial Loteamentos residenciais Desenvolvimento local Estradas Valas de drenagem Canalização sanitária e pluvial Bueiros Pontes Aterros Oleodutos Ferrovias Canais Aeroportos Linhas de transmissão Prédios Plantas industriais Reservatórios Estações de tratamento de esgoto e água Barragens Minas subterrâneas 31 Levantamentos preliminares Ao preparar o projeto para um prédio os engenheiros necessitam de uma planta topográfica do local de modo que a construção e as benfeitorias associadas possam ser locadas cuidadosamente Essas plantas são normalmente desenhadas em escalas grandes como 1100 1200 ou 1500 dependendo das dimensões e da complexidade do projeto As informações a serem incluídas são os limites da propriedade cotas para a preparação de curvas de nível locais e tamanhos de prédios existentes no local ou nas adjacências assim como os materiais com os quais foram construídos localização de qualquer objeto imóvel P á g i n a 34 localização de ruas meiosfios e calçadas existentes localização de hidrantes dimensões e localização das tubulações de gás água e esgoto incluindo localização de bocas de lobo e cotas invertidas ou seja pontos inferiores no lado interno das circunferências das tubulações localização de linhas de força linhas telefônicas postes de iluminação árvores e outros itens Antes que o projeto da estrutura possa começar a lista mencionada de informações necessárias deve ser fornecida para o engenheiro responsável pela obra Os dados normalmente serão apresentados em planta O posicionamento do prédio no terreno será baseado na informação apresentada na planta topográfica e o projeto do prédio proposto será sobreposto a ela O desenho final mostrará a localização do prédio com relação aos limites da propriedade ruas serviços públicos etc Provavelmente também mostrará como ficarão as curvas de nível finais após concluída a construção Um levantamento preliminar pode incluir o levantamento das estruturas existentes no local e talvez estruturas adjacentes à propriedade que podem ser afetadas pela nova construção Tais levantamentos devem ser realizados antes de começar a obra Eles devem incluir medições das coordenadas horizontais e verticais das fundações desses prédios de forma que seja possível determinar posteriormente se ocorreu qualquer movimento lateral ou vertical durante a construção A esse respeito deve ser notado que as acomodações continuam por alguns anos após o término da construção do prédio e se os prédios existentes no local ou nas adjacências são relativamente novos eles podem ainda estar em acomodação Como consequência a acomodação que ocorre em um prédio existente quando um novo está sendo erguido pode ou não ser devida somente à nova construção O levantamento de prédios existentes deve também incluir exames do interior e do exterior dos prédios a fim de registrar as suas condições Por exemplo itens como a localização e o tamanho de rachaduras nas paredes devem ser notados8 8 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 312 a 314 P á g i n a 35 311 Piqueteamento de greides Se um projeto é dimensionado para ser construído em cotas específicas é necessário colocar piquetes para guiar o construtor Uma vez que um greide aproximado tenha sido completado é necessário posicionar piquetes a fim de controlar o movimento de terra final Um piquete de greide é uma pequena estaca de madeira cravada no terreno até que o seu topo esteja na cota desejada para o trabalho final ou até que a cota do topo tenha uma relação definida com a cota desejada Os piquetes de greide são necessários para a de esgotos a pavimentação de ruas ferrovias prédios e assim por diante Piquetes convencionais são largamente utilizados para obras verticais enquanto as estacas são utilizadas para obras horizontais similar ao piquete contudo tem comprimento de 30 a 40 cm topo com 3x3 cm ou 3x4 cm e tem o lado pintado com o número da estação para identificar qual estaca está se trabalhando Quando são realizados cortes de dimensões apreciáveis pode não ser possível cravar piquetes no terreno até que seus topos estejam na cota final desejada porque eles teriam de ser cravados abaixo do terreno ou enterrados Se são previstos aterros de dimensões consideráveis o topo dos piquetes do greide também pode ter que ser colocado muito acima do nível do terreno Nesses casos o costume é cravar estacas chamadas de estacas testemunhas em cotas convenientes acima do terreno e pintálas então com os cortes ou aterros necessários para obter as cotas desejadas É muito útil para o empreiteiro quando as estacas são colocadas em alturas tais que os cortes e aterros sejam dados em números cheios Para certo ponto o topógrafo determina a cota requerida e subtrai da altura aI do nível Isso indica qual deve ser a leitura da mira quando o topo do piquete ATENÇÃO P á g i n a 36 estiver na cota desejada Então mais ou menos por tentativa e erro o piquete é cravado até que a leitura exigida na mira seja obtida quando estiver posicionada no topo do piquete Quando os levantamentos de greide estão próximos dos seus valores finais é possível cravar piquetes até que seus topos estejam nas cotas finais especificadas Os piquetes são comumente usados para levantamentos de greide ao longo de trechos de rodovias ferrovias e assim por diante Algumas vezes os piquetes de greide são colocados no eixo central das rodovias em vez de no acostamento pois se fossem colocados no acostamento poderia haver erros de medição nas faixas adjacentes ao acostamento Já locados no eixo estes não têm como acontecer Estes tópicos serão vistos na disciplina Estradas I9 312 Pontos de referência para construção Todos os piquetes de levantamento mesmo os mais firmes são vulneráveis a distúrbios durante a construção Como consequência é necessário referenciálos a outros pontos de forma que possam ser restabelecidos no caso de serem deslocados Em construção ou em locação os termos piquetes e estacas são muito usados Uma estaca é usualmente uma peça de madeira de mais ou menos 3 6 45 cm ou mais comprida afiada em uma das pontas para facilitar seu cravamento no terreno Um piquete é uma peça de madeira 5 5 cm de comprimento variável fixada no solo até que se nivele com o terreno sobre o qual é cravada uma tacha para marcar a posição precisa de um ponto no topo do piquete Normalmente uma ou mais estacas testemunhas nas quais são marcadas as identificações de um piquete são fincadas parcialmente no solo ao lado dos piquetes As estacas podem também ser sinalizadas com bandeirolas Na construção de estradas é comum referenciar uma amarração a cada 10 estacas ou 200 m em tangentes longas assim como os pontos iniciais e finais de curvas e os pontos de interseção das retas tangentes às curvas Para a construção de prédios é convencional referenciar os vértices dos prédios e até os vértices das propriedades se eles correrem risco de ser removidos As referências usadas devem ser em geral permanentes As marcações podem consistir em cruzes ou pontos gravados em pisos de concreto meiosfios 9 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 315 P á g i n a 37 calçadas ou em pregos cravados no asfalto Outros tipos são piquetes de madeira com seção maior pregos em árvores ou feições existentes tais como vértices de prédios Uma desvantagem dos últimos dois tipos de ponto é que não se pode instalar tripés sobre eles Algumas vezes as referências podem ser demarcadas sobre um meiofio pavimento ou parede com tinta vermelha Além disso as direções são frequentemente escritas sobre o pavimento descrevendo como encontrar as marcas estejam elas sobre o pavimento parede ou em qualquer outro local É conveniente colocar um número suficiente de pontos de referência de forma que se alguns deles forem perdidos o ponto referenciado possa ainda ser reposicionado Aconselhase registrar pontos importantes e descrevêlos em anotações de campo caso as marcações sejam apagadas ou os próprios pontos de referência sejam danificados É muito comum os piquetes serem arrancados de um loteamento pois quando ainda há serviços de terraplanagem em execução Com isso dá importância das anotações de campo porque sem elas o serviço de piqueteamento deverá ser realizado todo novamente e o levantamento topográfico será em vão Se as distâncias entre os pontos levantados e suas amarrações podem ser mantidas a menos de 2 m os pontos podem ser restabelecidos rápida e facilmente com metro articulado e um fio de prumo Caso os pontos de referência sejam colocados a distâncias maiores será necessário usar uma trena e talvez uma estação total para verificar e reposicionar os pontos da construção Provavelmente quase todos os pontos de construção serão danificados pelo menos uma vez talvez muitas vezes durante o processo de construção Por isso o topógrafo precisa posicionar os pontos de referência cuidadosamente de forma que se forem danificados possam ser facilmente restabelecidos É sempre desejável colocar SAIBA MAIS P á g i n a 38 estacas testemunhas e bandeirolas em torno de pontos importantes das construções Além dessas precauções é ainda necessário fazer verificação contínua de alinhamento e de posições Caso contrário alguns dos trabalhos de construção podem ser posicionados incorretamente resultando em possível remoção e reposicionamento de edificações já construídas a custo potencialmente elevado Um método muito comum de levantar pontos de referência é ilustrado na figura 02 Nessa figura são usados três pontos de referência se o ponto levantado for danificado ou removido ele pode ser restabelecido fazendo um arco com uma trena de aço na horizontal com centro em cada um dos pontos de referência A vantagem de manter os pontos de referência e os pontos levantados distantes de no máximo um comprimento de uma trena é óbvia 2 m é até melhor como descrito previamente Para proteger os piquetes e tornar mais fácil a sua localização é desejável cravar estacas inclinadas sobre seus topos Um método conveniente e frequentemente usado para referenciar vértices de prédios é mostrado na figura 02 É desejável sempre que possível instalar pontos de referência afastados a distâncias iguais do ponto levantado que está sendo referenciado de modo que não tenha que ser usada nenhuma anotação para reposicionálo Figura 2 Pontos de referência Fonte McCORMAC 2016 sp P á g i n a 39 Figura 3 Pontos de referência a distâncias iguais Fonte McCORMAC 2016 sp É mais rápido instalar pontos de referência aleatórios como mostrado na figura 04 para fazer uso de objetos relativamente permanentes como árvores prédios pavimentos ou postes nas proximidades Para restabelecer pontos de levantamento a partir dessas referências é recomendável usar no mínimo 03 três ajudantes de forma que as medidas possam ser feitas simultaneamente de ambos os pontos de referência10 Figura 4 Referência aleatória Fonte McCORMAC 2016 sp 10 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 315 a 317 P á g i n a 40 32 Locação de prédios O primeiro passo para locar um prédio é identificar os limites da construção sobre o terreno Muitas cidades têm normas de construção que especificam certas distâncias mínimas permissíveis dos limites do terreno às fachadas dos prédios As finalidades dessas normas são promover o crescimento organizado melhorar a estética e reforçar a proteção contra incêndio A equipe de topografia instala os piquetes de alinhamento com direções e distâncias medidas a partir dos prédios existentes ruas ou meiosfios de maneira que a estrutura seja erguida na posição planejada Depois de posicionar apropriadamente o prédio é necessário demarcar o local da edificação com as dimensões corretas Isso é importante particularmente mais ainda quando algum ou todos os componentes dos prédios são préfabricados e montados posteriormente in loco Na maioria dos levantamentos de edificações residenciais a locação pode consistir apenas no levantamento das fundações porque o empreiteiro da obra será capaz de obter todas as outras medições a partir dessas fundações As construções comerciais e industriais requerem uma locação detalhada e estacas de controle devido à duração do projeto de construção e ao tamanho do projeto É obviamente crítico para um trabalho de construção que todas as partes da estrutura sejam posicionadas nas cotas projetadas Para atingir esse objetivo o topógrafo estabelecerá uma ou mais referências de nível nas proximidades gerais do projeto Essas referências de nível são posicionadas fora das proximidades imediatas do prédio de modo que não sejam destruídas pelas operações de construção sendo usadas para viabilizar o controle vertical para o projeto Uma vez instaladas o topógrafo estabelecerá um bom número de referências de nível menos permanentes e mais acessíveis mais próximas ao projeto na ordem de 30 a 60 m A posição desses pontos menos permanentes deve ser cuidadosamente selecionada de forma que não sejam necessários pontos de mudança quando tiverem que ser locadas as cotas do projeto Essa seleção cuidadosa dos pontos pode resultar em economia crítica de tempo o que é importante nos projetos de construção Para grandes projetos de construção é desejável estabelecer as cotas com base nos valores do nível médio do mar qual é importante também para obras P á g i n a 41 subterrâneas Caso seja usada uma cota arbitrária suas cotas deverão ser suficientemente grandes para que não ocorra nenhuma cota negativa no projeto o que não é conveniente em topografia Outra ideia que pode poupar um tempo considerável consiste em estabelecer uma posição permanente para instalação do nível de forma que o instrumento possa ser instalado na mesma posição todos os dias Um modo de fazer isso é ter encaixes fixos para os pés do tripé construídos sobre uma calçada de concreto pavimento ou uma base plana de concreto especialmente posicionado Assim a altura do instrumento nível sempre será a mesma se forem usados os mesmos instrumento e tripé e a leitura da mira para qualquer posição desejada por exemplo o nível de um pavimento será constante Algumas vezes um pilar especial de concreto para instalação do nível pode ser justificável para um trabalho grande Também se aconselha uma plataforma quando é necessário verificar constantemente prédios existentes nas proximidades quanto a possíveis acomodações do solo recalques durante o progresso da nova construção Isso é importante durante escavações especialmente se houver muita vibração ou explosões Um conjunto de alvos pode ser fixado nos prédios próximos o nível é instalado em um ponto fixo e a luneta é usada para checar rapidamente se houve qualquer recalque por meio de visadas aos alvos Desse modo é necessário usar o mesmo instrumento e o mesmo tripé pernas rígidas não ajustáveis todos os dias É necessário também verificar frequentemente as cotas das RNs referências de nível permanentes comparandoas com as RNs em volta que estão fora da influência das atividades da construção Mais tarde durante a construção pode ser conveniente estabelecer uma RN em um ponto nas paredes ou em outra parte do prédio e usar esse ponto para medir ou atribuir cotas na estrutura Além disso outros pontos de referência podem ser instalados dentro do prédio nos quais maquinarias ou outros itens podem ser apropriadamente posicionados quando o prédio estiver fechado Isso é feito instalando pontos de referência feitos de latão ou discos fixados no piso ou em outros pontos no prédio Uma vez levantadas as paredes o topógrafo não conseguirá realizar longas visadas de pontos de referência do lado de fora do prédio11 11 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro LTC 2016 p 317 a 324 P á g i n a 42 33 Linhas de referência Antes que as medições efetivas de locação comecem é necessário estabelecer cuidadosamente linhas de referência ou linhas de base Para grandes projetos de construção o procedimento usual é instalar uma linha de base principal sobre a linha central da estrutura e assentar estacas ou piquetes preferencialmente de 3 3 cm ou maiores com tachas a intervalos que não excedam 30 m Esperase que esses piquetes permaneçam nessas posições por algum tempo durante a construção Se forem atribuídos números de estações aos pontos eles devem ser preferencialmente números grandes de modo que não seja necessária nenhuma estação negativa nas extremidades do sistema de controle do levantamento Neste caso devemse utilizar preferencialmente as estacas pois são bem mais eficientes que os piquetes para a situação proposta Anotase o número da estação e confeccionase o mapa de estacas para o empreendimento em questão Além disso são instalados marcos permanentes sobre a linha central após as extremidades da área do trabalho de construção As extremidades da linha são materializadas com marcos de concreto pesados moldados no local com chapas de metal embutidas em seus topos Os marcos das extremidades da linha podem ser ocupados pelo topógrafo permitindolhe verificar e reposicionar se necessário pontos dentro da área de construção Uma linha de base central será afetada tão frequentemente durante a construção que é comum estabelecer uma linha de base secundária paralela à linha central mas a alguma distância dela Na verdade algumas vezes podem ser estabelecidas duas linhas de referências adicionais uma na frente da construção e outra atrás ATENÇÃO P á g i n a 43 A figura 05 mostra uma linha de referência estabelecida em um lado do prédio Ao longo dessa linha são instalados os piquetes necessários para permitir ao topógrafo locar ou alinhar os cantos ou outras feições importantes do prédio Uma vez definidos os cantos de um prédio é essencial que sua localização seja cuidadosamente verificada12 As linhas tracejadas servem para conferir se a locação está correta ao qual veremos na aula 05 Figura 5 Locação da fundação de um prédio Fonte McCORMAC 2016 sp Quando é necessário fornecer constantemente alinhamento para pontos em uma construção cujas marcas de referências tenham sido alteradas o procedimento descrito e ilustrado na figura 05 tem a desvantagem de necessitar da instalação do instrumento e girálo em ângulos de 90 todas as vezes que um ponto é necessário É preferível usar um sistema em que os pontos importantes da construção possam ser conferidos ou restabelecidos meramente pela visada entre dois pontos ou esticando um fio ou uma linha entre eles Tal sistema é ilustrado na figura 06 Para esse prédio uma linha de referência e uma linha auxiliar foram estabelecidas juntamente com os pontos auxiliares mostrados Quando possível é desejável fixar ou pintar alvos sobre as paredes dos prédios existentes em vez de materializar 12 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 318 a 319 P á g i n a 44 pontos auxiliares no solo Tais alvos são bem menos propensos a ser destruídos do que os piquetes no solo13 Figura 6 Locação da fundação de um prédio Fonte McCORMAC 2016 sp 34 Métodos de estaqueamento radial Muitos projetos de construção hoje são preparados com base em sistemas de controle radial Com esse tipo de sistema os pontos de controle são instalados em locais adequados em torno do local de trabalho e usados para locar pontos importantes da estrutura Esses últimos pontos são locados pela medição de ângulos e distâncias a partir dos pontos de controle previamente instalados O método radial é muito eficiente para locar muitos pontos particularmente quando são usadas estações totais Para locar um projeto de construção um ou 13 ROYER K Applied Field Surveying New York John Wiley Sons Inc 1970 p 124 P á g i n a 45 mais pontos de controle são estabelecidos no local de trabalho ou nas proximidades Então as coordenadas dos vários pontos desejados são determinadas a partir das plantas do projeto Finalmente os ângulos e distâncias dos pontos de controle são calculados e locados no campo As estações totais podem ser usadas para fazer esses últimos cálculos Esse método de controle de levantamento é particularmente útil em edificações de formato circular ou curvilíneos como tanques silos domos arenas ou estruturas cilíndricas para contenção industrial14 35 Levantamento asbuilt Os levantamentos asbuilt como construídos são realizados após o término do projeto de construção para fornecer as posições e as dimensões dos objetos do projeto do modo como eles realmente foram construídos Esses levantamentos não somente oferecem um registro do que foi construído mas também permitem uma verificação da qualidade para ver se o trabalho foi feito de acordo com a concepção do projeto Os marcos de controle para o projeto são verificados e reajustados ou recolocados se necessário É essencial proteger esse sistema de controle tanto quanto possível caso haja futura modificação ou expansão do projeto A partir dos pontos de controle horizontais e verticais é preparado um mapa detalhado mostrando todas as mudanças realizadas durante a construção Um projeto de construção usual é sujeito a inúmeras modificações dos planos originais em função de modificações do projeto e de problemas encontrados no campo tais como tubulações subterrâneas condições inesperadas para fundações e outras situações não previstas Níveis a laser são particularmente úteis para conduzir levantamentos asbuilt Um exemplo é a verificação das cotas e declividades para drenagem Após instalar um nível a laser uma pessoa pode andar ao longo da obra com uma caderneta de campo e conferir as cotas O leitor deve notar que isso é necessário para levantamento de oleodutos redes de esgoto e outras estruturas subterrâneas antes de elas serem aterradas de forma que suas posições corretas sejam determinadas tanto horizontal quanto 14 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 320 P á g i n a 46 verticalmente Além disso esses levantamentos devem mostrar as localizações de tubulações existentes não previstas estruturas e outras feições que são encontradas na escavação Levantamentos asbuilt são documentos muito importantes e devem ser preservados para uso em reparos modificações e ampliações futuros 36 Levantamentos específicos de obras 361 Planejamento dos serviços Com base em uma planta da Prefeitura ou levantamento por aerofotogrametria deverá ser demarcada a área a ser levantada a localização dos marcos importante tais como praças ETAs postes etc A partir destes dados deve ser planejada a implantação dos novos pares de marcos que serão os pontos de partida e fechamento das poligonais topográficas a serem implantadas 362 Montagem das poligonais Deverão ser utilizados pares de receptores de GPS para levantamentos estáticos As poligonais de GPS deverão ser enquadradas ou fechadas 363 Levantamento planialtimétrico cadastral de ruas O levantamento será efetuado pelo eixo das ruas sendo pontos obrigatórios todos os cruzamentos de ruas e os pontos notáveis tais como partes altas ou baixas existentes no traçado da rua bem como bueiros pontes e drenagens que atravessarem a rua P á g i n a 47 Figura 7 Locação de uma rua Fonte ROSTAGNO 2011 Notase que o topógrafo conforme a figura 07 faz o nivelamento preciso da inclinação da rua com o apoio da máquina ou seja se vai levantar o seu greide15 ou não A distância máxima entre dois pontos coletados não poderá ser maior que 120 m e em trechos curvos de ruas deverão ser coletados pontos suficientes para reproduzir fielmente o traçado das mesmas Deverão ser levantados todos os cantos de quadras e os cantos de lotes ao longo do contorno da quadra de forma a reproduzir fielmente o traçado urbano dos lotes e das ruas No caso de ruas pavimentadas serão levantados também os meiosfios de forma a definir a caixa da rua e o contorno das quadras 364 Deverão ser coletadas na forma de croquis A posição relativa de cada imóvel em relação ao lote O nome da rua A localização de rios riachos canais e córregos A localização material diâmetros e cotas das galerias pluviais que cortam transversalmente as ruas 15 Greide é o perfil longitudinal de uma via P á g i n a 48 O tipo de pavimentação classificados em sem pavimento lajota paralelepípedo concreto e asfalto 37 Levantamento de barragens Cota das ombreiras Cota do vertedouro Cota da descarga Cota da saída da adutora NA com data e hora Cota da tomada dágua 38 Levantamento de estações de recalque Estações elevatórias de Água EEA e Estações Elevatórias de Esgoto EEE Cota do piso Cota do eixo da bomba Cota do topo fundo e NA do poço de sucção Cota do topo fundo e eixo da tubulação do barrilete 39 Levantamento de ETA Estação de Tratamento de Água E ETE estação de Tratamento de Esgoto Cota do piso de cada andar Cota do NA de entrada Cota de saída do tanque de contato 310 Levantamento de reservatório Cota da laje superior Cota do fundo Cota do extravasor Cota da tubulação de entrada Cota da tubulação de saída Cota do topo fundo e eixo da tubulação do barrilete P á g i n a 49 311 Levantamento de lotes urbanos No caso de lotes urbanos o terreno deverá ocupar completamente um ou mais lotes dependendo das necessidades não deixando áreas residuais Deverão ser ainda levantadas A rua onde se situa a frente do lote As ruas transversais à rua onde se situa o lote de forma a definir precisamente a sua localização Nome do proprietário e dos extremantes Outros dados pertinentes Levantar todas as benfeitorias existentes nos lotes a desapropriar Levantar e definir áreas alagadiças e de mata se houverem Nome do proprietário e dos extremantes Outros dados pertinentes 312 Lotes rurais ou glebas urbanas Deverá estar inclusa no levantamento a estrada de acesso que se fizer necessária para o terreno a partir das vias públicas Sempre que possível o acesso deverá ser junto a uma das extremas do terreno Deverão ser ainda levantadas Áreas de vegetação ou de cultura se existirem Benfeitorias existentes nas áreas a desapropriar Áreas alagadiças e os níveis de enchente se houverem Nome do proprietário e dos extremantes Outros dados pertinentes16 16 Disponível em httpwwwcasancombrckfinderuserfilesfilesDocumentosDownloadTopografia3 Edicaopdf Acesso em 07 maio 2017 Resumo Nesta aula abordamos Os levantamentos topográficos preliminares de uma obra qualquer O piqueteamento para que serve e a sua importância no planejamento de um empreendimento através do levantamento topográfico Os pontos de referência para uma construção qual será visto com mais precisão na aula 05 As informações mais importantes para levantamentos topográficos de obras específicas AULA 3 Exercícios 1 Explique com suas próprias palavras qual a importância de sabermos o que é preciso no que diz respeito ao levantamento topográfico em uma obra qualquer 2 Qual a diferença entre piquete e estaca 3 Por que as estacas devem ser numeradas 4 Qual importância da utilização dos piquetes na localização das fundações 5 Qual a importância do aparelho nível ótico no levantamento topográfico de ruas ATIVIDADE Exercícios Levantamento Topográfico Específico II Aula 4 APRESENTAÇÃO DA AULA Os exercícios aqui apresentados são mais elaborados bem como podem estar na prova ou na APS portanto é de fundamental importância o aluno estar focado nos mesmos pois são elaborados para que o aluno faça uma análise muito técnica dos mesmos a partir do aprendizado adquirido através dos vídeos bem como da leitura do material complementar OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Realizar os exercícios de levantamentos topográficos específicos Analisar criteriosamente qual procedimento topográfico devese fazer para a situação hipotética descrita no exercício Desenvolver a técnica de realização do exercício através do conhecimento adquirido ao longo do curso Saber questionar e solucionar os problemas com rapidez abordando o conhecimento adquirido P á g i n a 53 4 EXERCÍCIOS Questão 1 Explique com suas próprias palavras a importância de se fazer um levantamento topográfico para loteamentos urbanos no que diz respeito ao crescimento urbano ordenado e suas diretrizes de implantação Os loteamentos devem ser ordenados para que suas redondezas se desenvolvam também de forma ordenada ou seja tenha um planejamento viário circulação de pedestres mobilidade e acessibilidade Para sua implantação é necessário que se tenha infraestrutura adequada como luz rede de água esgoto pluvial e o calçamento Questão 2 Ao iniciar um levantamento planialtimétrico é tecnicamente mais indicado É indicado conhecermos a região sempre realizando um levantamento expedito levantando as benfeitorias e também as divisas por onde o levantamento será feito Questão 3 Quais são os procedimentos em nível de projeto a serem adotados quando realizamos um levantamento topográfico em um terreno qualquer Levantamento expedito levantamento topográfico estudos ambientais anteprojeto projeto básico projeto executivo e projetos complementares estrutural elétrico hidrossanitário pavimentação incêndio telefônico SPDA Sistema de proteção contra descarga atmosférica vulgo pararaios Questão 4 Em um prédio com 10 dez andares o que é preciso fazer topograficamente para de ter um sistema de distribuição de água potável eficiente O ideal é que na distribuição de água potável logo após a caixa dágua se tenha um barrilete com registros individuais pois se houver um problema de vazamento em alguma unidade habitacional não é necessário interromper o fornecimento em todo o prédio apenas na unidade em questão P á g i n a 54 Questão 5 Em uma obra de uma via qualquer descreva quais os procedimentos topográficos a serem adotados para a confecção do perfeito traçado em nível de projeto Realizar o levantamento cadastral de ruas pois com este poderemos ter uma noção de como utilizaremos o nível ótico e como será o apoio da motoiveladora patrol para a movimentação de terra Se for terra nua marcos de estacas são cravados no chão para determinar o offset que é o espeço máximo onde as máquinas realizarão o seu trabalho Questão 6 Nos levantamentos topográficos específicos em especial os reservatórios superiores de edifícios temos o chamado Barrilete Qual a importância de se conhecer as cotas topográficas deste elemento hidráulico neste tipo de edificação Justifique a sua resposta utilizando as suas próprias palavras Para conhecermos as vazões de jusante das unidades consumidoras O barrilete tem a função de distribui a água de forma uniforme para todos os pontos de água existentes Questão 7 Para que se possa fazer o projeto de um edifício será necessária a contratação de um levantamento topográfico que contenha os limites e confrontações do terreno sua orientação e as cotas desses pontos de perímetro Explique com suas próprias palavras como será feito este tipo de levantamento topográfico Será feito com piquetes cravados no chão para locar os pontos de fundação bem como devemos fazer o levantamento expedito para saber se o terreno é em aclive ou declive se precisará de corte ou aterro bem como quais os equipamentos e maquinários para a realização do mesmo nível teodolito escavadeira patrol rolo compactador etc Questão 8 Levantamentos topográficos representam o conjunto de métodos destinados a medições de ângulos e de distâncias com instrumental P á g i n a 55 adequado à exatidão pretendida A respeito do assunto diga se os itens abaixo são verdadeiros ou falsos Caso o item seja falso justifique com suas próprias palavras o mesmo Caso o item não contenha a justificativa o item será considerado incorreto I Levantamento topográfico expedito constituise de um levantamento exploratório do terreno com a finalidade de reconhecimento prevalecendo os critérios de exatidão Falso Não prevalecem os critérios de exatidão II Levantamento topográfico planimétrico levantamento dos limites e confrontações de uma propriedade pela determinação do seu perímetro Verdadeiro III Levantamento topográfico planialtimétrico levantamento topográfico altimétrico acrescido da determinação planimétrica do relevo do terreno e da drenagem natural Verdadeiro IV Levantamento topográfico altimétrico levantamento que objetiva a determinação das alturas relativas a uma superfície de referência pressupondose o conhecimento de suas posições planimétricas visando à representação planimétrica da superfície levantada Falso O conhecimento de suas posições altimétricas V Levantamento topográfico planimétrico cadastral levantamento planialtimétrico acrescido da determinação planimétrica da posição de certos detalhes visíveis ao nível e acima do solo e de interesse à sua finalidade Falso Levantamento planimétrico acrescido Resumo Nesta aula abordamos Exercícios sobre diversos tipos de levantamentos específicos Exercícios sobre conceitos de levantamento expedito trazido a esta aula Exercícios sobre conceitos de levantamento topográfico trazido a esta aula Exercícios com nível de dificuldade de prova AULA 4 Exercícios 1 Por que os piquetes são mais utilizados para obras verticais 2 Quais os procedimentos para se realizar um levantamento de um Shopping Center 3 Porque os procedimentos de levantamento das ETAs são iguais ao das ETEs 4 Quais os procedimentos de levantamento de loteamentos urbanos 5 Qual a diferença entre os levantamentos de loteamentos urbanos e rurais ATIVIDADE Locação de obras Aula 5 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula o aluno irá aprender como se loca uma obra qualquer bem como se desenvolve tecnicamente um mapa de fundação bem como quais são os procedimentos topográficos de execução da locação e como se faz as conferências em obra OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Os procedimentos de locação de uma obra Realizar a análise do mapa de fundação para a locação de seus elementos Os procedimentos de uma obra subterrânea Como locar paredes viadutos pontes túneis e prédios P á g i n a 59 5 INTRODUÇÃO Locação é a operação inversa do levantamento No levantamento também chamado de medição o profissional vai ao terreno obter medidas de ângulos e distâncias para no escritório calcular e desenhar Na locação também chamada de marcação os dados foram elaborados no escritório através de um projeto O projeto da obra no entanto deverá ser implantado no terreno Para isso o profissional munido dos dados do projeto irá locálos no terreno Significa que o sucesso da obra depende de duas atividades bem executadas para que resulte exatamente como foi projetada um correto levantamento e de uma boa locação Muitas vezes são encontradas dificuldades na locação porém o erro inicial foi do levantamento que forneceu ao projetista uma forma do terreno que não coincide com a forma real Basicamente a locação pode ser efetuada usandose os dois sistemas de coordenadas universais os retangulares e os polares Como regra geral podemos dizer que as coordenadas polares cartesianas são melhores para locar alinhamentos e as coordenadas polares direção e distância para locar pontos Para caracterizar melhor a aplicação destes dois sistemas de coordenadas nas locações vamos abordar diferentes tipos de obras17 51 Locações de obras diversas 511 Locação de edifícios Os projetos de edifícios comumente compõemse de paredes divisórias e limítrofes alinhadas Quer dizer que os alinhamentos são à base do projeto Então o uso das coordenadas retangulares é mais favorável18 17 BORGES A C Topografia aplicada à engenharia civil volume 2 São Paulo Blucher 2010 p 219 18 BORGES A C Topografia aplicada à engenharia civil volume 2 São Paulo Blucher 2010 p 219 a 220 P á g i n a 60 Figura 8 Planta de detalhe Fonte BORGES 2010 sp P á g i n a 61 512 Locação de estacas Para se localizarem os diversos detalhes de um projeto sobre o terreno o faremos pelas paredes que aparecem na planta Porém desde que haja necessidade de estaqueamento a posição da estaca deve ser fixada inicialmente Só depois do estaqueamento pronto iremos locar as paredes Devemos lembrar que o bateestaca como máquina extremamente pesada e que é transportada arrastandose no terreno irá desmanchar qualquer locação prévia das paredes Para locação das estacas convém preparar uma planta deste detalhe tal como aparecem na figura 08 Devese notar a preocupação de se escolher uma origem para eixos de coordenadas ortogonais e as distâncias marcadas sobre eles serão portanto acumuladas desde a referida origem As estacas devem estar sempre dispostas em cota acumulada ou seja a locação da cota de cada elemento de fundação sempre terá seu zero no gabarito tabeira para que não ocorram erros das medidas como o famoso eixo a eixo nos elementos estruturais Nas construções onde existe estrutura de concreto caberá ao escritório de cálculo o fornecimento da planta de locação das estacas No local providenciamos a colocação de tábua ou sarrafo em volta de toda a área de construção formando um retângulo por exemplo O sarrafo deve ser colocado inteiramente nivelado ATENÇÃO P á g i n a 62 Figura 9 Planta de obra Fonte BORGES 2010 sp P á g i n a 63 Figura 10 Implantação de um imóvel Fonte BORGES 2010 sp Sobre o sarrafo serão medidas as diversas distâncias marcadas na planta fixando por intermédio de cravação de pregos os mesmos pontos nos lados opostos P á g i n a 64 do retângulo Isto faz com que uma estaca exija a colocação de quatro pregos sobre o sarrafo como mostra a figura 11 Nas figuras 12 e 13 é mostrado como é a construção do gabarito tabeira e a disposição dos pregos A estaca X tem seu local fixado pela interseção de duas linhas esticadas uma do prego 1 ao prego 1 e outra do prego 2 ao prego 2 Caso haja diversas estacas no mesmo alinhamento o mesmo par de pregos servirá para todas elas Depois de terminada a cravação de todos os pregos necessários iremos esticando linhas 2 a 2 e as interseções estarão no mesmo prumo do local escolhido pelo projeto para a cravação da estaca Porém como o cruzamento das linhas poderá estar muito acima da superfície do solo por intermédio de um prumo levamos a vertical até o chão e nele cravamos pequena estaca de madeira piquete geralmente com 3x3 cm de seção Este piquete deverá ser pintado com uma cor para a identificação do mesmo O piquete deve ser cravado até o nível do chão para que o bateestaca não o arranque ao passar sobre ele Figura 11 Disposição dos pregos Fonte BORGES 2010 sp P á g i n a 65 Figura 12 Gabarito Tabeira Fonte McCORMAC 2016 sp Quando se trata de edificação de casa térrea só 1 pavimento ou sobrado 2 pavimentos a colocação da tábua ou sarrafo corrido pode prever a necessidade de futuros andaimes A planta figura 13 representa o pavimento térreo de uma construção Não há a preocupação de representar portas e janelas e nem definir a utilidade de cada compartimento As medidas constantes na planta representam as distâncias livres isto é de face a face de paredes A planta de obra figura 13 geralmente em escala 150 ou mesmo 1100 não pode conter incoerências ou erros o seja as distâncias parciais somadas devem resultar a distância total No exemplo a seção AA temos 200 300 315 320 065 1200 m largura do lote 065 m é a somatória das espessuras das paredes 025 015 025 P á g i n a 66 Figura 13 Gabarito mostrando os fios e as cotas do primeiro pavimento19 Fonte McCORMAC 2016 sp A tábua ou sarrafo que deve circundar a área construída terá as dimensões conforme a figura acima A tábua ou sarrafo que deverá circundar o contorno da área a ser construída com um afastamento de 150 m para futuras passarelas dos andaimes Para a pregagem da tábua corrida serão cravados no solo pontaletes de pinho 3 x 3 Esses são os pontaletes usados normalmente como escoramento das lajes A figura 14 representa a colocação dos pontaletes e da tábua corrida Os pontaletes serão cravados cerca de 060 m no solo para melhor fixação e espaçados cerca de 250 m para que os vãos das tábuas das passarelas de andaime tenham resistência20 19 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 321 20 BORGES A C Topografia aplicada à engenharia civil volume 2 São Paulo Blucher 2010 p 220 a 223 P á g i n a 67 Figura 14 Pontaletes e tábua corrida Fonte BORGES 2010 sp 513 Locação de paredes Tanto na colocação de paredes como a das estacas deve de preferência ser executada pelo próprio engenheiro Uma locação malfeita trará desarmonia entre o projeto e a execução cujas consequências poderão ser bem graves Caso se possa contar com um mestredeobras de certa capacidade quando muito poderíamos aceitar a sua locação desde que por nós verificados nas suas partes básicas esquadros perfeitos e comprimentos totais exatos Ao marcarmos as posições das paredes devemos fazêla pelo eixo para que se tenha distribuição racional das diferenças de espessura da parede no desenho e na realidade Nas plantas é hábito desenhar as paredes de um tijolo de 25 cm de espessura sabemos que na execução depois de revestida apresenta a espessura de 27 ou 28 cm As paredes de meiotijolo aparecem nos desenhos com 15 cm e na execução com 14 cm Ora estas diferenças que isoladamente são insignificantes acumuladas já representam considerável modificação entre projeto e execução caso não sejam distribuídas A melhor forma de distribuição será a locação das paredes pelo eixo e não por uma das faces Além desta vantagem teríamos menor risco de confusão por parte dos pedreiros já que sabemos que todos os alinhamentos marcados representam o eixo das paredes e portanto colocarão os tijolos metade para cada lado Marcando pelas faces poderia surgir dúvida quanto à parede ser de um ou outro lado do alinhamento marcado Quanto ao processo de fixação dos alinhamentos no terreno são conhecidos dois processos P á g i n a 68 a Processo dos cavaletes Os alinhamentos são fixados por pregos cravados em cavaletes Estes são constituídos de duas estacas cravadas e uma travessa pregada sobre elas A figura 15 mostra como o alinhamento da parede foi estabelecido por intermédio dos dois cavaletes opostos Figura 15 Alinhamento de dois cavaletes Fonte BORGES 2010 sp Devese tanto quanto possível evitar tal processo porque os cavaletes podem facilmente ser deslocados por batidas de carrinhos de mão pontapés etc Deslocandose o cavalete sem que tal seja notado a parede resultará fora do alinhamento previsto Só se justifica o seu emprego em construção muito pequena onde os alinhamentos permanecem fixados nos cavaletes poucas horas porque logo são levantadas as paredes b Processo da tábua corrida Consiste na cravação de pontaletes de pinho 3 x 3 ou 4 x 4 distanciados entre si de 150 metros aproximadamente e afastados das futuras paredes cerca de 120 metros Estes pontaletes servirão mais tarde para erguimento de andaimes sempre necessários Nos pontaletes serão pregadas tábuas sucessivas formando uma cinta em volta da área a ser construída As tábuas deverão estar estendidas em nível para que se possa esticar a trena sobre elas Pregos fincados nas tábuas determinam os alinhamentos Não há dúvida de que os deslocamentos dos pontos marcados deste modo são impossíveis e considerando que os pontaletes serão usados para andaimes não haverá perda de tempo É pois o processo ideal P á g i n a 69 A locação deve ser procedida com trena de aço já que é a única que nos merece fé É proibido o uso de trena de pano já que estica à vontade de quem usa podese empregar também trena de plástico Para perfeito esquadro entre dois alinhamentos devemos usar o teodolito Desde que se fixem dois alinhamentos ortogonais com o aparelho os pontos restantes podem ser marcados com trena de aço É hábito ainda ao terminarmos a locação estendermos linha em dois alinhamentos finais e verificar a exatidão do ângulo reto com o aparelho Se o primeiro e o último esquadros estão perfeitos os intermediários também estarão salvos engano facilmente visível e verificável A figura 16 mostra um trecho de construção locada pelo processo da tábua corrida Figura 16 Processo da tábua corrida Fonte BORGES 2010 sp Desde que apenas o eixo foi demarcado caberá ao mestre de obras a colocação de pregos laterais que marquem a largura necessária para abertura da vala do alicerce e da parede Convém recomendar que os pregos utilizados fossem sempre diferentes menores do que aquele que marca o eixo para evitar confusão21 21 BORGES A C Topografia aplicada à engenharia civil volume 2 São Paulo Blucher 2010 p 223 a 229 P á g i n a 70 514 Locação de viadutos e pontes Os tabuleiros dos viadutos apoiamse sobre os pilares Os eixos dos pilares são os pontos que devem ser locados Na figura 17 os pontos E e F são o eixo dos dois pilares de suporte do viaduto cujo eixo é a e b Figura 17 Eixo dos pilares de uma ponte Fonte BORGES 2010 sp No local foram estabelecidas as estacas A B C e D formando um quadrilátero irregular com visibilidade nas diagonais AC e BD Um levantamento com teodolitos de segundos e distanciômetros eletrônicos pode estabelecer as coordenadas dos vértices A B C e D com precisão milimétrica No projeto do viaduto os eixos dos pilares E e F devem também ter suas coordenadas estabelecidas com a mesma origem dos vértices de quadrilátero com isso facilmente ficam estabelecidas as direções e distâncias para E e F sejam locadas a partir dos vértices também com precisão milimétrica22 515 Locação de túneis Os túneis devem ser perfurados simultaneamente pelas duas extremidades Assim trabalharão duas equipes acelerando os trabalhos Também serão 22 BORGES A C Topografia aplicada à engenharia civil volume 2 São Paulo Blucher 2010 p 229 e 230 P á g i n a 71 diminuídas as distâncias para retirada do material escavado Para que as duas equipes realmente se encontrem no ponto previsto é necessário que as direções de perfuração sejam de alta precisão Por isso deve ser montada uma triangulação com medidas de grande precisão Para a construção do túnel de Heitesberg Suíça com cerca de 4900 metros de comprimento foi estabelecida a base de triângulos conforme a figura 18 A ferrovia ligando Zurich com Berna foi projetada com um túnel de 49 Km na região de Heitesberg Na região foram estabelecidos os marcos de referência A B C D E e F O levantamento dos triângulos e quadriláteros foi efetuado com teodolito de alta precisão As coordenadas dos marcos foram obtidas com um erro máximo de 1 cm Desses marcos foram calculadas dos pontos G e H entrada e saída do túnel Com isso o ponto 1 de encontro das duas frentes de perfuração foi determinado com um erro médio de 37 cm na longitude 55 cm para desvio lateral e 1 cm na cota23 Figura 18 Locação Subterrânea Fonte BORGES 2010 sp 23 BORGES A C Topografia aplicada à engenharia civil volume 2 São Paulo Blucher 2010 p 230 Resumo Nesta aula abordamos Locação de Edifícios Locação de Estacas Locação de Paredes Locação de Viadutos e Pontes Locação de Túneis AULA 5 Exercícios 1 Explique com suas próprias palavras como se faz uma locação de obra subterrânea qualquer 2 Qual a importância dos pregos no gabarito 3 Qual a diferença entre cavaletes e gabaritos 4 Como é feito o alinhamento do eixo para locação de paredes 5 Como é feita a locação de Estacas ATIVIDADE Exercícios Locação de obras Aula 6 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula o aluno irá aprender a desenvolver os exercícios referentes à aula 05 Locação de Obras bem como saber analisar quando utilizar entre uma e outra técnica de locação Irá aprender também a resolver os exercícios correntes a respeito do tema OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Realizar os exercícios de locação de obras em geral Analisar criteriosamente qual procedimento topográfico devese fazer para a situação hipotética descrita no exercício Desenvolver a técnica de realização do exercício através do conhecimento adquirido ao longo do curso Saber questionar e solucionar os problemas com rapidez abordando o conhecimento adquirido P á g i n a 75 6 EXERCÍCIOS 1 Na locação de obras em geral explique porque devemos locar primeiro o eixo dos elementos de fundação e posteriormente as faces Para não ocorrer erros da locação de revestimentos de fundação por exemplo pois se foi previsto ou não tais revestimentos podese confundir qual lado foi previsto daí a realização da locação pelos eixos primeiro e posteriormente pelas faces 2 A respeito de locação de obras identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras V ou falsas F justificando com suas próprias palavras os itens falsos I Na locação de obras de grandes dimensões verticais é preferível o uso de cavaletes com equipamentos topográficos do que tabeiras Falso Obras verticais usamse os gabaritos II O gabarito é o elemento de locação que circunda todo o entorno do edifício a uma distância aproximada de 200 m Verdadeiro III Não é recomendável que as coordenadas sejam marcadas utilizando sempre a mesma origem para evitar propagação de erros Falso É recomendado o uso da mesma origem pois a cota sempre será acumulada pois se há o erro de uma cota não ocorrerá com outra sucessiva Já se as cotas não forem acumuladas e ocorrer um erro logo no início todas as outras estarão erradas IV Como ponto de referência pode ser utilizado o alinhamento da rua ou um poste no alinhamento do passeio Verdadeiro P á g i n a 76 3 A respeito de locação de obras diga se os itens abaixo são verdadeiros ou falsos Caso o item seja falso justifique com suas próprias palavras o mesmo I A demarcação dos pontos que irão definir o edifício no terreno é feita a partir de um referencial previamente definido considerandose três coordenadas sendo duas planimétricas e uma altimétricas Verdadeiro II Para a locação da obra são necessários somente os projetos de estrutura e de arquitetura Falso O projeto de fundação é necessário III A locação da obra deve ser realizada somente após a movimentação de terra e execução das fundações Falso Pode ser feito antes da movimentação de terra IV As tábuas que compõem os quadros de madeira gabaritos só precisam ser niveladas nos casos em que o terreno possui desnível superior a um metro Falso Devem ser niveladas em qualquer desnível V O gabarito somente poderá ser desmontado após a execução da totalidade da estrutura de concreto Falso Após a execução total da fundação 4 Quanto à conferência para saber se a obra está no esquadro através do método do triângulo retângulo explique com suas próprias palavras em que fase da obra este procedimento é utilizado É feita na fase de fundação da obra 5 Explique com suas próprias palavras como é feito o método do triângulo retângulo em obra Fazse a conferência com o intuito de colocar a obra no esquadro ou seja se tivermos um elemento de fundação 01 a 30 m de um elemento de fundação 02 P á g i n a 77 este fazendo um ângulo de 90º com um elemento de fundação 03 a 40 m do elemento 02 teremos a distância do elemento 01 ao elemento 03 iguais a 50 metros qual utilizaremos o teorema de Pitágoras para o cálculo Em obra este procedimento pode ser feito com trena ou teodolito 6 Discuta a importância de fazer o levantamento asbuit para um trabalho de construção Os levantamentos asbuilt como construído são feitos após o término do projeto de construção para fornecer posições e dimensões das características do projeto do modo como eles foram realmente construídos Esse levantamento não somente oferece um registro do que foi construído mas também uma verificação para ver se o trabalho foi feito de acordo com a concepção do projeto Os marcos de controle para o projeto são verificados e reajustados ou recolocados se necessário É essencial proteger esse sistema de controle tanto quanto possível caso haja futura modificação ou expansão do projeto Resumo Nesta aula abordamos Exercícios sobre a locação de obras diversas Exercícios sobre a verificação de obras no esquadro Exercícios sobre gabarito de obra Exercício sobre asbuilt AULA 6 Exercícios 1 Quais são os tipos de levantamentos necessários para um projeto de construção 2 O que são piquetes de greide 3 O que é cota negativa 4 Distinga entre piquete e estaca 5 Qual é a finalidade de uma bancada de obras ATIVIDADE Aula prática O Uso do Nível Ótico Aula 7 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula prática será apresentado o protocolo que é utilizado para a mesma bem como a presença do aluno é fundamental para que aprenda o procedimento de instalação do aparelho nível ótico analógico bem como os procedimentos de campo para os nivelamentos geométricos simples e geométricos compostos OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Aprender a manusear o nível ótico analógico e seus acessórios como régua graduada tripé nível de cantoneira e a calculadora científica para a realização dos cálculos pertinentes Utilizar as técnicas de levantamento topográfico de acordo com a NBR 13133 tanto para o nivelamento geométrico simples quanto para o nivelamento geométrico composto Aprender a executar os nivelamentos geométricos simples e compostos P á g i n a 81 7 AULA PRÁTICA PROTOCOLO DE AULA PRÁTICA OBJETIVO Apresentação aos alunos do aparelho Nível Ótico para uso em campo qual faz medições de distâncias verticais MATERIAIS 1 Nível Ótico Analógico com prumo ótico 1 tripé 2 réguas graduadas 2 níveis de bolha Calculadora Científica Caderneta de Campo PROCEDIMENTO NÍVEL ÓTICO ANALÓGICO 1 Montagem geral do tripé acoplado ao nível ótico bem como fazer seu nivelamento para o correto manuseio 2 Instalação régua graduada na ré e na vante para se fazer as medidas 3 Leitura dos dados no nível ótico e anotação na caderneta de campo modelo entregue pelo professor Confecção de planta topográfica do caminhamento levantado para entregar na aula seguinte em AUTOCAD Resumo Nesta aula abordamos Procedimento de instalação do Nível Ótico Analógico e seus acessórios Procedimento para a execução do nivelamento geométrico simples Procedimento para a execução do nivelamento geométrico composto Cálculos dos desníveis para os nivelamentos parciais e totais Preenchimento da caderneta de campo Confecção do desenho em AUTOCAD AULA 7 Exercícios 1 Como é o procedimento de nivelamento do nível ótico analógico 2 Como é feita a leitura adequada da régua graduada 3 Explique com suas próprias palavras qual a diferença entre o nivelamento geométrico simples e composto 4 Como é o procedimento de visada na régua graduada através do aparelho nível ótico 5 Explique com suas próprias palavras como é o procedimento de construção de curvas de nível com o levantamento do nível ótico ATIVIDADE O uso do GPS Sistema de Posicionamento Global Aula 8 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula o aluno irá aprender sobre o Sistema Global Position System GPS ou em bom português Sistema de Posicionamento Global A aula não é sobre aparelhos GPS mas sim sobre um poderoso sistema que é utilizado no mundo todo OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Compreender a respeito do Sistema GPS Saber como o GPS se triangula Conhecer os erros e as falhas do sistema Como se procede em um levantamento com aparelho GPS Conhecer as características e os procedimentos do GPS P á g i n a 85 8 INTRODUÇÃO A humanidade tem procurado um sistema acurado para a locação de pontos sobre a superfície da Terra desde quase o início da história registrada Tal sistema está agora disponível é o sistema de posicionamento global GPS ou Global Position System Esse sistema pode tornarse a maior ferramenta de levantamento já desenvolvida Com o GPS os pontos podem ser locados rápida e acuradamente sobre a Terra pela medição de distâncias desses pontos aos satélites artificiais Você pode estar bastante surpreso em saber que a localização de pontos sobre a Terra e a distância entre esses pontos sejam pequenas ou longas podem ser determinadas com exatidão igual ou superior pela medição de distâncias a satélites afastados milhares de quilômetros no espaço em vez de usar as técnicas convencionais diretas sobre a Terra onde os pontos estão localizados Em 1978 o Departamento de Defesa DOD começou a lançar satélites no espaço com o objetivo de ser capaz de locar rapidamente e com precisão posições sobre a Terra Esse sistema foi mantido em segredo por cinco anos Em 1983 um avião militar soviético derrubou uma aeronave civil coreana que adentrou no espaço aéreo soviético em consequência de erros de navegação Todos os 269 passageiros e tripulantes a bordo foram mortos Logo depois o presidente Ronald Reagan anunciou que o GPS seria disponibilizado para usos civis assim que fosse concluído Em 1985 os 10 primeiros satélites experimentais do Block 1 foram lançados e isso validou a capacidade do sistema Em janeiro de 1994 um conjunto de 24 satélites do Bloco 1 e os satélites mais modernos do Bloco 2 forneciam uma cobertura completa da Terra Como a vida útil estimada de cada satélite é de aproximadamente sete anos é necessário lançar reposições periodicamente Satélites mais modernos acrescentaram melhorias significativas de navegação para o sistema A força gravitacional da massa da Terra mantém os satélites em órbita Cada satélite tenta voar sobre a Terra em uma linha reta a 13917 kmh mas a força gravitacional o puxa para baixo Como resultado o satélite desce verticalmente para um percurso que é paralelo à superfície curva da Terra Se a velocidade do satélite diminuísse ele cairia na Terra e se aumentasse deixaria a Terra e se afastaria em direção ao espaço Os satélites GPS estão na órbita média terrestre a cerca de 20200 km acima da superfície da Terra onde as órbitas são totalmente livres da atmosfera P á g i n a 86 Eles estão localizados em planos orbitais inclinados a 55 em relação ao equador A constelação inicial de satélite foi fabricada pela Rockwell International agora parte da Boeing pesa 882 kg cada e tem uma extensão de 518 m quando seus painéis solares são estendidos de acordo com a figura 19 A próxima geração de satélites GPS III será fabricada pela Lockheed Martin O primeiro lançamento foi feito em 2014 A finalidade original do sistema de satélite era para permitir que aeronaves navios e os grupos militares determinassem com rapidez suas posições geodésicas Embora o sistema tenha sido desenvolvido para fins militares ele é de benefício tremendo para outros grupos tais como o National Geodetic Survey os profissionais de levantamentos privados e muito do público em geral como será discutido mais adiante Com talvez algumas poucas exceções como para levantamento em locais onde é difícil ou impossível receber sinais dos rádios dos satélites tais como trabalhos em mineração onde há prédios altos muito próximos e em florestas densas o GPS pode ser usado para realizar qualquer coisa que possa ser feita com as técnicas de levantamentos convencionais Figura 19 Satélite GPS Fonte Domínio público P á g i n a 87 Uma característica particularmente útil dos satélites é que os sinais de rádio estão disponíveis gratuitamente para os usuários em qualquer parte do mundo a qualquer hora do dia ou da noite durante chuva neve nevoeiro e quaisquer outras condições climáticas Mais de 10 bilhões de dólares foram gastos pelo DOD para estabelecer o sistema24 81 Estações de monitoramento Além dos satélites no espaço o GPS inclui seis estações de monitoramento na Terra Elas estão localizadas no Havaí na Ilha de Ascensão no meio do Oceano Atlântico entre a América do Sul e a África Kwajalein no Oceano Pacífico a nordeste de Nova Guiné Diego Garcia no Oceano Índico e em Colorado Springs no estado do Colorado Estados Unidos A estação de controle principal está em Colorado Springs Os satélites também são monitorados por estações posicionadas em vários outros locais do mundo Os satélites possuem período de revolução de 11 horas e 58 minutos Como consequência cada um passa sobre uma das estações de monitoramento duas vezes por dia As respectivas altitude velocidade e posição são cuidadosamente medidas e a informação é transmitida para a estação principal em intervalos de poucas horas Embora os satélites sejam lançados em órbitas muito precisas eles tendem a derivar um pouco Essas variações em suas posições que são geralmente bastante pequenas devemse à atração da gravidade do Sol e da Lua e à pressão da radiação solar O DOD envia as informações relativas às posições dos satélites várias vezes ao dia para os satélites e cada satélite transmite as correções necessárias junto com os sinais25 82 Sistema global de navegação por satélite O sistema americano NAVSTAR GPS é agora parte de uma rede de sistemas de posicionamento por satélites que existe atualmente Essa rede é conhecida como o Sistema Global de Navegação por Satélite Global Navigation Satellite System GNSS 24 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 249 e 250 25 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 250 P á g i n a 88 O GNSS russo é chamado Glonass Global Naya Navigatsionnaya Sputnikova System ou Global Navigation Satellite System Uma empresa da Califórnia Ashtech Inc lançou o GG Surveyor em 1996 Foi o primeiro receptor a utilizar tanto sinais de GPS quanto de Glonass Naquela época o Glonass possuía 24 satélites funcionando mas o sistema se degradou rapidamente com o colapso da economia russa A partir de 2001 a Rússia empenhouse em restaurar o sistema e em março de 2011 o sistema contava com 23 satélites operacionais O Galileo nome em homenagem ao astrônomo italiano Galileu Galilei é um GNSS que está sendo construído pela União Europeia UE e pela Agência Espacial Europeia O projeto de vários bilhões de dólares se propõe fornecer medidas mais precisas do que as disponíveis com NAVSTAR GPS ou Glonass o Galileo terá exatidão da ordem de menos de um metro O Galileo também vai proporcionar melhores serviços de posicionamento em altas latitudes o que é especialmente importante para a Europa a maioria do seu território está localizada ao norte do território continental dos Estados Unidos A União Europeia assim como a Rússia decidiu desenvolver seu próprio sistema de posicionamento independente de modo que ela não tenha que confiar em um sistema que não esteja sob seu controle Tanto os Estados Unidos quanto à Rússia podem criptografar seus sistemas em tempos de guerra ou de desentendimentos políticos se assim o desejarem A China também está desenvolvendo seu próprio GNSS chamado Compass O novo sistema terá 35 satélites incluindo cinco satélites em órbita geoestacionária e 30 satélites na órbita média terrestre oferecendo cobertura completa do globo O primeiro satélite Compass foi lançado em abril de 2007 e a China sinalizou que espera ter uma constelação completa até 2015 Vários receptores GPS hoje no mercado já podem reastrear satélites GPS e Glonass No futuro a maioria dos receptores será multiGNSS capaz de rastrear qualquer satélite GNSS disponível Essa capacidade será um benefício considerável para os usuários civis de GPS em todo o mundo Haverá aumento da disponibilidade de satélites em todos os momentos e o resultado será melhor exatidão para as observações Além disso o GNSS vai beneficiar os usuários que trabalham em locais onde os sinais de satélite podem ser bloqueados como em áreas urbanas com edifícios altos nas proximidades ou em que haja colinas próximas ou árvores altas P á g i n a 89 Para esses casos a disponibilidade de mais satélites observáveis pode muito bem vir a ser uma vantagem considerável26 83 Usos do GPS 831 Militar O sistema GPS foi originalmente projetado para situações críticas de posicionamento militar em tempos de guerra ou de paz Itens como a navegação de aeronaves embarcações e veículos terrestres estão incluídos Outras aplicações militares são o reconhecimento fotográfico a orientação de mísseis as operações de resgate monitoramento de instalações de apoio o posicionamento e navegação de outros veículos espaciais Todos os sinais de rádio de GPS incluindo GNSS são passivos Eles são transmitidos dos satélites aos receptores e não o contrário Isso é muito importante para o usuário militar porque ele pode estabelecer a posição de suas unidades sem transmitir nenhum sinal o que poderia revelar sua posição para as forças hostis27 832 Levantamento de dados precisos O GPS tornouse uma ferramenta comum do levantamento topográfico de hoje Ao usar receptores GPS de qualidade em levantamentos combinados com métodos de correção de erros em tempo real ou em pósprocessamento podem ser obtidos com rapidez levantamentos altamente precisos e resultados de mapeamento O GPS pode ser usado em todos os tipos de levantamentos incluindo o terrestre para construção para mapeamento topográfico e para eixos de vias Hoje é possível um único operador realizar em um dia o que costumava levar semanas com uma equipe inteira Há uma série de razões pelas quais muitas operações de levantamentos podem ser feitas de forma mais eficiente usando o GPS Ao contrário das técnicas tradicionais levantamentos GPS não estão vinculados a restrições tais como a intervisibilidade entre estações de referência Além disso o espaçamento entre as estações pode ser aumentado 26 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 250 e 251 27 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 251 P á g i n a 90 O aumento da flexibilidade do GPS também permite que as estações de levantamento possam ser estabelecidas em locais de fácil acesso em vez de serem restritos aos topos de morros como anteriormente era exigido Além disso o trabalho de levantamento com GPS pode ser realizado durante os períodos de mau tempo ou luz solar reduzida diferentemente dos aparelhos tradicionais28 833 Uso geral público A natureza livre aberta e segura de GPS resultou em milhares de aplicações que afetam todos os aspectos da vida moderna A proliferação do sistema o tem tornado acessível praticamente para qualquer pessoa Alguns exemplos comuns de aplicações GPS incluem Gerenciamento de frotas de caminhões vagões carros de aluguel e táxis Navegação para navios e aviões Uso por ciclistas caminhantes e caçadores Posicionamento de barcos de pesca e de recreação Veículos de emergência e forças policiais Unidades em carros que mostram a posição com auxílio à navegação para os destinos desejados Os sinais GPS fornecem tempo com exatidão tal que facilita importantes atividades diárias tais como transações bancárias operações de telefone celular e até controle de redes de transmissão de energia29 84 Teoria básica A primeira etapa para a determinação das coordenadas de um ponto sobre a superfície terrestre é a medição das distâncias entre esse ponto e os satélites GPS As distâncias são determinadas pela medição do tempo requerido para os sinais de rádio enviados do satélite e viajando a 299792458 metros por segundo ou seja aproximadamente 300000 Kms atingirem nossa posição Naturalmente a velocidade da luz e os sinais de rádio são constantes apenas no vácuo Embora os 28 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 263 29 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 252 P á g i n a 91 sinais de satélites comecem no vácuo do espaço eles são atrasados quando viajam através da atmosfera terrestre30 Figura 20 Distância até um satélite Fonte McCORMAC 2016 sp Note a extraordinária exatidão que deve ser usada para determinar os tempos Se errarmos o tempo por 01 segundo erramos a distância por 01 299792458 29979 km Os relógios usados em satélites de GPS são relógios atômicos precisos com precisão mais acurada que um bilionésimo de segundo Uma vez medido o tempo requerido para um sinal se deslocar de um satélite a um receptor ele é então multiplicado pela velocidade da luz e é obtida a distância O valor resultante é conhecido como pseudodistância pseudorange figura 20 em que o prefixo pseudo significa falso porque existem alguns erros inerentes na medição de diferenças de tempo O posicionamento por GPS consiste em medir distâncias entre pontos com posição desconhecida e satélites cuja posição é conhecida com alta precisão a qualquer instante Podemse determinar as distâncias para quatro satélites diferentes cujas posições são conhecidas teremos quatro equações simultâneas que podem ser resolvidas para obter nossa posição nas direções x y e z Por exemplo considere 30 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 252 P á g i n a 92 que estamos recebendo o sinal de um satélite e calculamos que esteja distante 24000 km Nossa posição está obviamente localizada em algum lugar sobre a superfície de uma esfera imaginária de raio 24000 km cujo centro é o satélite como mostrado na figura 21a Em seguida considere que estamos recebendo sinais de rádio de dois satélites ao mesmo tempo As distâncias para os dois satélites são calculadas como sendo 24000 e 19000 km respectivamente Nossa posição obviamente cairá em algum lugar no círculo onde as duas esferas de raio 24000 e 19000 se interceptam como mostrado na figura 21b Então considere que estamos recebendo sinais de três satélites simultaneamente e que as distâncias medidas para eles são 24000 19000 e 26000 km respectivamente Agora nossa posição somente pode ser localizada em um de dois pontos possíveis do universo Existem dois pontos nos quais as três esferas se interceptam indicados como A e B na figura 21c Figura 21 Distância até um satélite Fonte McCORMAC 2016 sp P á g i n a 93 Figura 22 Distância até dois satélites Fonte McCORMAC 2016 sp Figura 23 Distância até três satélite Fonte McCORMAC 2016 sp Um desses pontos pode ser ignorado pois estará fora no espaço Assim apenas três satélites são necessários se as distâncias para cada um dos satélites podem ser medidas perfeitamente Infelizmente nossas medições de tempo e portanto os nossos cálculos de distância não são perfeitas em função de um erro do relógio do receptor Já mencionamos que os satélites em órbita têm relógios atômicos extremamente precisos31 31 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 254 P á g i n a 94 85 Erros do GPS Nem os receptores GPS mais modernos garantem precisão além de 20 m a menos que os erros sejam reduzidos ou eliminados Diversos tipos de erros ocorrem em levantamento com GPS Isso inclui erros em consequência das condições atmosféricas imperfeições dos equipamentos e outros Como descobriremos a maioria desses erros pode ser bastante reduzida por um processo chamado posicionamento relativo32 851 Erros de refração atmosférica Aprendemos na escola que a velocidade da luz era uma constante igual a 300000 kms na verdade a constante é igual a 2997925 kms isso em um vácuo como supostamente existe no espaço No entanto quando a luz passa através de meios mais densos tais como as partículas fortemente carregadas da ionosfera a parte exterior da atmosfera da Terra e o vapor de água na troposfera a parte da atmosfera próxima à superfície da Terra ela diminui a velocidade A maioria dos receptores GPS incorpora fatores de correção para os erros atmosféricos que são transmitidos pelos satélites GPS Tais correções são úteis mas não são perfeitas porque a atmosfera não é homogênea Além disso a atmosfera está em constante alteração Os receptores de GPS mais modernos usam várias frequências para calcular com precisão o atraso ionosférico 852 Erros dos caminhos múltiplos Quando os sinais transmitidos chegam à superfície da Terra eles podem ser refletidos por outros objetos antes de atingirem o receptor acarretando assim valores de tempo ligeiramente maiores Esses erros são chamados de erros de caminhos múltiplos porque os sinais vêm para nosso receptor por mais de um caminho como mostrado na figura 22 Podemos ver um exemplo desse fenômeno enquanto assistimos à TV e aparece na tela uma imagem múltipla conhecida como fantasma O sinal das estações de TV tomou mais que um caminho e o resultado é a superposição de imagens 32 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 252 P á g i n a 95 Receptores de alta qualidade podem bloquear os sinais mais fortes e ignorar os mais fracos Isso não elimina os erros de caminhos múltiplos porque às vezes o sinal mais forte não toma um caminho direto como mostrado na figura 23 Nessa figura o sinal do satélite 2 tem uma linha direta com o receptor no entanto o sinal direto do satélite 1 é bloqueado pelo prédio Assim o sinal mais forte a partir de um satélite pode ter um sinal de trajetória múltipla refletido A maioria dos receptores permite um ângulo de máscara que esconde os satélites que estão abaixo do horizonte Esses satélites serão os mais propensos a erros de caminhos múltiplos Figura 24 Erro dos Caminhos Múltiplos Fonte McCORMAC 2016 sp P á g i n a 96 Figura 25 Utilização de satélites muito baixos Fonte McCORMAC 2016 sp 853 Erros dos satélites É claro que a medição de tempo é uma parte extraordinariamente importante no funcionamento do GPS Mesmo considerando que os satélites são equipados com relógios atômicos de precisão eles não são perfeitos e pequenos erros nas respectivas medições causam grandes erros nos cálculos de distâncias Outros erros são causados pelo fato de os satélites se desviarem um pouco de suas órbitas previstas em consequência das forças gravitacionais do Sol e da Lua e da pressão da radiação solar Os resultados são erros nas efemérides dos satélites que afetam a localização predita para eles As efemérides são um almanaque astronômico que fornece as posições dos vários corpos no espaço tais como o Sol a Lua os planetas e estrelas em certos intervalos Aqui o termo é usado para se referir a um almanaque que fornece informações relativas às posições dos satélites artificiais girando em volta da Terra Como já mencionado antes o DOD envia correções de suas estações de monitoramento para os satélites e essas correções são transmitidas pelos satélites com os sinais de medição de tempo Assim os erros de efemérides são normalmente relativamente pequenos 854 Erros dos receptores Como é o caso de todos os instrumentos os receptores não são perfeitos o que como consequência causa erros Esses erros em geral se dão em função da imperfeição dos relógios e da presença de ruído interno Ruído é alguma coisa que P á g i n a 97 não é o sinal de rádio esperado Ele vem de distúrbios elétricos aleatórios Receptores de mais alta qualidade podem aumentar significativamente a precisão posicional 855 Erros de montagem São erros causados pela centragem imperfeita da antena do receptor sobre os pontos e pela medição imperfeita da altura análoga à AI das estações totais da mesma Os erros de centragem podem ser bem reduzidos pelo uso cuidadoso de prumos ópticos apropriadamente ajustados Os erros de AI podem ser minimizados se a antena tiver um sistema próprio por exemplo um bastão com escala ou acessórios para medir a AI 856 Disponibilidade seletiva SA Diversos tipos de erro causados por nossos instrumentos foram descritos nos parágrafos anteriores Até 1o de maio de 2000 havia outro tipo de erro conhecido como disponibilidade seletiva selective availability ou SA que era deliberadamente causado pelo DOD O sistema de satélites foi concebido desenvolvido e pago pelas Forças Armadas americanas Eles não desejavam fornecer esse recurso para seus inimigos Embora tenham o controle do sistema têm assegurado que não planejam negar completamente o uso para o público em geral exceto em situação crítica É ainda sua intenção manter o controle do GPS de forma que os Estados Unidos e seus aliados sejam capazes de aproveitar o sistema a seu favor em tempo de guerra A disponibilidade seletiva SA era causada intencionalmente pelo DOD alimentando os satélites com informações erradas principalmente erros nos relógios e nas efemérides Em outras palavras o DOD pode alterar as posições dos satélites ou as mensagens de rádio transmitidas pelos satélites e desse modo causar erros nas medidas e esses erros podem variar até valores na faixa de 100 m Essa degradação de exatidão não afeta realmente o trabalho dos topógrafos que usam dois receptores GPS trabalhando no modo de levantamento relativo No modo de levantamento relativo um receptor é posicionado em um ponto cujas coordenadas foram previamente definidas chamado de estação base P á g i n a 98 ou receptor de referência enquanto outro receptor é posicionado em outro ponto cujas coordenadas são desejadas chamado de móvel ou rover Utilizando as coordenadas conhecidas o receptor de referência pode calcular os erros causados pela SA e determinar as correções que podem ser aplicadas aos móveis para aumentar significativamente a precisão de suas medições A correção relativa pode reduzir muitos outros erros que podem afetar simultaneamente a estação base e a móvel como os erros atmosféricos A correção relativa não pode reduzir os erros de multicaminhamento porque esse tipo de erro é influenciado pelo local onde está o receptor Correção relativa será discutida em detalhes na próxima seção Em setembro de 2007 o governo dos Estados Unidos anunciou sua decisão de eliminar o recurso de SA dos próximos satélites GPS a partir de então É ainda a intenção dos militares manter o controle do GPS para que os Estados Unidos e seus aliados sejam capazes de explorar o sistema a seu favor em caso de guerra Um método que será usado para impedir o uso hostil do GPS é por meio da deterioração regional do serviço minimizando assim o impacto para os usuários pacíficos Se isso for implementado em determinado local os militares ainda podem usar GPS usando códigos alterados conhecido como código Y33 86 Minimização dos erros por correções diferenciais É possível estimar aproximadamente os erros causados pela velocidade da luz à medida que ela passa pela atmosfera e aplicar esses erros como correção do tempo de viagem dos sinais Infelizmente as condições atmosféricas mudam a cada dia assim como os erros envolvidos Entretanto há um método melhor para determinar erros causados pelas distâncias relativamente grandes até os satélites se comparadas às curtas distâncias entre os receptores de referência e móveis sobre a Terra Essas últimas distâncias são de provavelmente algumas ou no máximo poucas centenas de quilômetros O receptor de referência é colocado em um ponto que foi determinado com bastante cuidado Esse instrumento recebe os mesmos sinais que recebe o receptor móvel Como a posição de certo satélite é conhecida a partir de suas 33 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 259 P á g i n a 99 efemérides é possível calcular a distância daquele satélite para o receptor de referência Teoricamente essa distância é igual ao tempo da viagem medido multiplicado por 2997925 kms A diferença entre a distância conhecida e a distância teórica é o erro da medição Ela pode ser dividida por 2997925 para obter o erro de sincronismo Como a distância da estação de referência para determinado satélite é aproximadamente igual à do receptor móvel para aquele satélite parece lógico considerar que os erros de sincronismo são os mesmos Assim o erro de sincronismo do receptor de referência é usado para correções para os receptores móveis Naturalmente os erros dos sinais de diferentes satélites serão diferentes porque suas distâncias para os receptores de referência variarão bastante Como consequência o receptor de referência terá de identificar os satélites dos quais os sinais são recebidos e fornecer correções diferentes para cada um A informação é usada pelos receptores móveis para calcular suas posições Você deve perceber que as magnitudes desses erros de medição de tempo são da ordem de poucos nanos segundos Devese ressaltar que os erros descritos não podem ser determinados apenas uma vez e usados para corrigir as medições feitas durante todo o dia Eles estão mudando com bastante frequência e deve haver dois receptores trabalhando simultaneamente durante todo o trabalho 87 Receptores GPS Os primeiros receptores GPS comerciais foram colocados no mercado no início de 1980 e custavam centenas de milhares de dólares Hoje em dia existem centenas de receptores diferentes no mercado e seus preços variam enormemente dependendo da capacidade de cada modelo Alguns pequenos receptores portáteis podem ser comprados por algumas centenas de dólares Houve uma explosão no uso de dispositivos de navegação que incorporam um GPS com um mapa digital para orientar os motoristas até os respectivos destinos O preço desses dispositivos pode variar entre menos de 100 a várias centenas de dólares dependendo de suas características e do tamanho da tela A maioria dos GPSs de primeira qualidade para uso recreativo pode ser obtido por menos de 500 dólares Receptores para fins de mapeamento em geral custam entre 1000 e 5000 dólares e podem fornecer precisão muito melhor 1 m do que as unidades para fins de P á g i n a 100 lazer Unidades para fins de mapeamento são capazes de aplicar correção diferencial em tempo real ou em pósprocessamento Para receptores projetados para levantamento geodésico que fornecem resultados no intervalo de precisão de milímetros os preços podem chegar à faixa de 30000 a 40000 dólares com preços médios na faixa de 12000 a 15000 dólares É importante lembrar que para levantamento normalmente são necessários pelo menos dois desses receptores para realizar o trabalho Assim para trabalhos de levantamento em que se usam dois receptores estamos falando de um investimento mínimo de 30000 a 50000 dólares Quase todos os receptores GPS modernos são multicanais capazes de monitorar simultaneamente vários satélites A maioria tem oito ou mais canais e portanto pode monitorar simultaneamente até oito satélites Como vimos anteriormente é necessário observar pelo menos quatro satélites para estabelecer uma posição exata na Terra O rastreio simultâneo de receptores permite o posicionamento cinemático isto é posições em tempo real mesmo com o GPS em movimento34 34 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 263 Resumo Nesta aula abordamos As estações de monitoramento do sistema GPS O Sistema de navegação global por satélite O uso do GPS A teoria básica do GPS Erros do sistema GPS A minimização dos erros por correções diferenciais Os receptores GPS AULA 8 Exercícios 1 O que é pseudodistância 2 Por que é desejável fazer medições para quatro ou mais satélites quando estiver determinando posições 3 Como se mede o tempo de percurso do sinal de um satélite GPS 4 O que é GNSS 5 Por que é importante para os militares que os sinais de rádios sejam transmitidos dos satélites e não da posição do observador ATIVIDADE Exercícios o uso do GPS Sistema de Posicionamento Aula 9 APRESENTAÇÃO DA AULA Os exercícios aqui apresentados são mais elaborados bem como podem estar na prova ou na APS portanto é de fundamental importância o aluno estar focado nos mesmos pois são elaborados para que o aluno faça uma análise muito técnica dos mesmos a partir do aprendizado adquirido através dos vídeos bem como da leitura do material complementar OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Realizar os exercícios sobre o Uso do GPS em campo e suas características gerais Analisar criteriosamente qual procedimento topográfico devese fazer para a situação hipotética descrita no exercício Desenvolver a técnica de realização do exercício através do conhecimento adquirido ao longo do curso Saber questionar e solucionar os problemas com rapidez abordando o conhecimento adquirido P á g i n a 104 9 EXERCÍCIOS 1 Descreva com suas próprias palavras como funciona o Sistema de Posicionamento Global abordando suas características uso em campo e seu desempenho para atividades topográficas Uso em campo Realiza diversas atividades de conferência topográfica devido ao erro contudo com sua excelente precisão pode desenvolver por exemplo conferência de limites de propriedades loteamentos lotes e atividades fins em geral 2 Várias fontes de erros afetam dados de GPS O nome dado à degradação e a alteração de percurso impostas aos sinais GPS realizada por meio de manipulação dos dados por parte das efemérides transmitidas e dos relógios de satélites é Justifique a resposta com suas próprias palavras Erro dos caminhos múltiplos Quando há uma dispersão do sinal devido aos efeitos da atmosfera como chuva trovoada tempo nublado diferencial de pressão etc 3 Dentre os itens abaixo assinale verdadeiro ou falso para os mesmos no que diz respeito aos erros ocorridos pela propagação de sinal da tecnologia GPS Justifique com suas próprias palavras os itens que julgar falsos I Refração Atmosférica Verdadeiro II Erro dos Caminhos Múltiplos Verdadeiro III Erro do relógio do satélite Falso Não há relação com a propagação do sinal de satélite IV Centro de fase da antena Falso Não há relação com a propagação do sinal de satélite V Atraso entre duas portadoras no hardware do satélite Falso Não há relação com a propagação do sinal de satélite 4 O Sistema de Posicionamento Global GPS consiste basicamente de três segmentos distintos P á g i n a 105 a Espacial controle usuário civil b Espacial controle usuário militar c Espacial controle usuário civil e militar d Satélite usuário civil monitoração e Satélite usuário militar monitoração 5 Descreva com suas próprias palavras para que serve o uso do Sistema de Posicionamento Global GPS em levantamentos topográficos de loteamentos urbanos Serve para conferência Não serve para levantamentos profissionais eis que existe o erro gerado pelo dono do sistema GPS ou seja não é 100 preciso Para levantamentos profissionais é adequado o uso de estação total teodolito e nível ótico 6 O nome dado ao local em que se corrigem os erros locais de leitura de um aparelho GPS é Justifique a resposta com suas próprias palavras É o Marco Padrão Neste local as medidas são extadas Fazse a leitura com o aparelho GPS e conferemse os erros para que possam ser utilizados nas medidas Exemplo Se a medida vertical está 50 cm maior se utilizará 50 cm menor com o dado GPS Também pode ser enviado via telemetria uma mensagem tipo SMS para aparelhos GPS na mesma região para comunicar sobre os erros 7 O Sistema de Posicionamento Global GPS é composto por um conjunto de satélites que calculam a posição do usuário Qual a altitude aproximada desses satélites a 50000 m b 20000 m c 10000 m d 5000 m e 1000 m Resumo Nesta aula abordamos Exercícios referentes ao uso do GPS Uso do GPS para levantamentos profissionais e suas características de uso O que é o Marco Padrão e para que serve Exercícios sobre concursos públicos de GPS AULA 9 Exercícios 1 O que são os erros de caminhos múltiplos em relação aos sinais de satélites 2 O que significa o termo disponibilidade seletiva ou SA 3 O que são as efemérides dos satélites 4 O GPS é satisfatório para todas as situações de campo Se não explique em que circunstância não é satisfatório 5 Descreva com suas próprias palavras um exemplo prático do uso do Marco Padrão ATIVIDADE Geoprocessamento SIG Aula 10 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula o aluno irá aprender sobre o Sistema de Informações Geográficas SIG ou simplesmente Geoprocessamento Os conceitos aqui apresentados serão sempre em referência ao Geoprocessamento e suas utilidades no campo da topografia e da engenharia civil OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Compreender a respeito de Geoprocessamento Saber analisar e diferenciar dados gráficos dados geográficos e dados espaciais Conhecer os equipamentos utilizados nas atividades técnicas de Geoprocessamento Conhecer a equipe técnica e a elaboração de todas as atividades de Geoprocessamento P á g i n a 109 10 O QUE É O GEOPROCESSAMENTO É o conjunto de todas as ciências técnicas e tecnologias utilizadas para aquisição armazenamento gerenciamento manipulação processamento exibição documentação e disponibilização de dados e informações espaciais É o conjunto de todas as ciências técnicas e tecnologias geografia cartografia topografia informática geodésia GPS etc utilizadas para efetuar vários processos com dados e informações geograficamente referenciadas O geoprocessamento cada vez mais vem sendo utilizado na gestão de um ou mais temas meio ambiente redes de distribuição planejamento urbano exploração mineral construções comércio acidentes agricultura etc presentes na superfície terrestre 101 Elementos do geoprocessamento Dados Geográficos Gráficos em geral Programas Arcview Arcgiz Equipamentos Computadores Plotters Mesas Digitalizadoras Scanners Dispositivos de Coleta de Dados etc Pessoas Equipe modelada e treinada conforme o tema em gestão Métodos de Trabalho Adaptação dos dados geográficos programas computacionais equipamentos e pessoas na missão da instituição empresa ou projeto 102 Conceitos básicos O grande objetivo do geoprocessamento é a geração de informações espaciais mapas tabelas relatórios estatísticas gráficos etc para auxiliar os administradores na tomada de decisão Os programas equipamentos profissionais treinamentos aplicativos e dados para geoprocessamento devem ser especificados e adquiridos em número e tipo compatível com a qualidade e quantidade de informações espaciais exigidos pelos órgãos de tomada de decisão P á g i n a 110 103 Dados geográficos 1031 Dados gráficos São os Pixels Linhas Pontos Polígonos Nós e Anotações utilizadas para representar graficamente elementos geográficos drenagem sistema viário relevo vegetação limite político etc 1032 Dados tabulares Os dados tabulares são relacionados aos dados gráficos e têm como função descrever mais detalhadamente os elementos geográficos 1033 Dados geográficos Os dados geográficos são constituídos da relação entre os dados gráficos e os dados tabulares A função destes dados é representar graficamente fisicamente quantitativamente e qualitativamente os elementos existentes sobre a superfície terrestre 1034 Fonte de dados geográficos Mapas analógicos internet mapas digitais memoriais descritivos GPS tabelas etc 1035 Superfície contínua Dificuldade em localizar bordas entre classes solos relevo vegetação geologia etc As bordas são obtidas com coleta de amostras e um processo de interpolação ou classificação Utilizamse estruturas matriciais pixels e vetoriais para representar esta superfície P á g i n a 111 1036 Superfície discreta Facilidade em localizar bordas entre classes sistema viário edificações fronteiras agrícolas etc As bordas são obtidas em levantamentos topográficos aerofotogrametria geodésia etc Utilizamse principalmente estruturas vetoriais para representar esta superfície 1037 Superfície abstrata As fronteiras entre bordas não existem fisicamente sobre a superfície física zoneamento eleitoral limites políticos etc As bordas são registradas em memoriais descritivos Utilizamse principalmente estruturas vetoriais para representar esta superfície Os dados geográficos possuem dois componentes O dado espacial e o atributo Como exemplos desta relação citamse As posições de ruas e seus nomes A localização de um lote e o nome de seu proprietário A posição de uma área e seu tipo de vegetação 1038 Dados espaciais São representações de feições geográficas associadas com posições do mundo real dado posicional Suas feições geográficas são representadas nos mapas por um único objeto pontos linhas ou polígonos Exemplos postes pontos estradas linhas ou arcos lotes polígonos 1039 Atributos São descrições de feições geográficas Exemplos nome de uma rua proprietário de um lote tipo de vegetação Em geoprocessamento são relacionados dados espaciais e atributos para suportar Criação de mapas exibindo objetos geográficos e suas descrições P á g i n a 112 Pesquisa e relatórios sobre as bases de dados Análises geográficas A base de dados geográficos na maioria das vezes é elemento mais oneroso e mais demorado de se obter Sua complexidade e precisão afetam toda a aplicação Ela é uma coleção dos dados das feições contidas no mesmo espaço do mundo real e é organizada da maneira mais eficiente possível para servir uma ou mais aplicações Uma base de dados geográficos deve ser mantida por um conjunto de procedimentos documentados e organizados Quadro 1 Exemplos de dados geográficos TIPOS DE FEIÇÕES O QUE PODEM REPRESENTAR EXEMPLOS Pontos Feições pontuais uma única posição x e y Poços construções postes etc Linhas Feições lineares um conjunto de posições x e y Vias drenagem redes de distribuição etc Polígonos Feições poligonais áreas homogêneas com fronteiras Lotes vegetação solos etc Fonte ROSTAGNO 2011 sp 104 Equipamentos A quantidade e os tipos de equipamentos dependem das necessidades para a gestão do tema em questão 1041 Captura e entrada Mesas digitalizadoras Scanners Teclados GPS Estações Totais Teodolitos Níveis Internet Restituidores Fotogramétricos etc 1042 Armazenamento e processamento Computadores CDROM DVD pendrives HD externo etc P á g i n a 113 1043 Saída e intercâmbio Plotters impressoras internet redes de comunicação etc 105 Quem e onde Quem usa SIG A resposta mais provável é Você Um SIG assume muitas formas Embora seja possível a aquisição de software que é especificamente referido como o software de SIG existem muitas aplicações usadas todos os dias que não são normalmente reconhecidas como um SIG Você já usou um sistema de navegação por satélite GPS para chegar ao seu destino Esses sistemas combinam um GPS com uma aplicação de roteamento routing de um SIG O roteamento é uma capacidade de análise fundamental de um SIG Outra aplicação de rotas em SIG é baseada na web como os serviços MapQuest ou Google Maps Essas aplicações web podem ser usadas para criar mapas descritivos outra capacidade fundamental de um SIG mas também podem ser usadas para gerar as direções de viagem para um destino Outra questão pode ser quem utiliza SIG como parte de seu trabalho A resposta é que há muitas disciplinas que podem se beneficiar do uso de SIG Segue apenas uma lista parcial dos usuários de SIG Engenheiros cartógrafos e agrimensores Engenheiros civis e ambientais Geógrafos Engenheiros florestais Funcionários públicos Pessoal dos serviços de emergência Despachantes Epidemiologistas Qualquer um que trabalhe com dados espaciais pode se beneficiar das capacidades de um SIG e portanto seu uso está generalizado em todas as disciplinas Então onde está sendo utilizado o SIG P á g i n a 114 O SIG é usado em todos os lugares35 106 Por que um SIG Muitas organizações estão gastando muito dinheiro em sistemas de informações geográficas e desenvolvendo grandes bancos de dados geográficos Previsões sugerem que bilhões de dólares serão gastos nesses itens nas próximas décadas O rápido declínio dos custos de hardware para computação tem tornado o SIG acessível para um público cada vez maior Mais importante chegamos a constatar que a geografia e os dados que a descrevem é uma parte do nosso mundo diário quase todas as decisões que nós tomamos são contidas influenciadas ou ditadas por algum fato da geografia Eis alguns exemplos Veículos de emergência têm as rotas definidas pelo caminho mais rápido disponível não necessariamente o mais curto O governo federal frequentemente distribui verbas para os governos locais baseado na população Muitos estudos sobre várias doenças são feitos Uma grande proporção deles está relacionada com áreas nas quais prevalecem doenças e às taxas de propagação O impacto de furacões pode ser previsto com a ajuda da distribuição de habitações seu valor monetário e o perfil da velocidade do vento São selecionadas as diretrizes para estradas oleodutos linhas de transmissão etc Mapeamento da distribuição geográfica de crimes e acidentes Estudos sobre o impacto ambiental de vários projetos Como as capacidades do SIG podem agilizar certos tipos de análise de dados os usuários de SIG têm aumento da produtividade e eficiência em suas funções Por exemplo ao selecionar determinadas rotas para os ônibus escolares através das ruas de um bairro as crianças podem ser apanhadas ou deixadas mais rapidamente gerando economia em combustível e quilometragem 35 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 280 P á g i n a 115 As capacidades de integração e manipulação de um SIG permitem aos gestores analisar relações complexas com rapidez e precisão o que pode aumentar a sua capacidade de realizar planejamento previsão e gestão eficazes Por exemplo com software SIG os usuários podem ver e avaliar uma grande variedade de alternativas para a implantação de prédios e máquinas36 107 Níveis temáticos Antes dos anos 1980 uma cidade que decidisse construir uma nova escola um fórum um parque ou algum outro prédio público teria um longo e tedioso trabalho de obter as informações Alguns dos itens necessários eram os seguintes Localização das áreas adequadas assim como tamanho e preço Acesso à propriedade Localização de estrada e faixas de domínios Localização de água esgoto e redes elétricas Localização de linhas telefônicas e cabos de televisão Limites políticos Jurisdição dos bombeiros e da polícia Topografia do terreno Limites das propriedades Tipos dos solos Zonas de alagamento Características das propriedades vizinhas Normas de zoneamento urbano Dados censitários Mapas de impostos Após as informações serem finalmente obtidas poderia ser necessário colocálas todas reunidas em alguma forma usável não é uma tarefa fácil O leitor poderia se preocupar em estimar quanto tempo levaria para estruturar todas essas informações do fórum do departamento de bombeiros do departamento de polícia do cartório de registro de imóveis de várias outras instituições públicas e de muitas outras organizações A resposta correta pode ser vários meses 36 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 280 P á g i n a 116 Um número crescente de agências de governos agora está colocando os dados desse tipo em formato digital Isso permite a todos armazenar recuperar e mostrar feições naturais e artificiais do terreno O resultado é um sistema de informações geográficas SIG Um SIG é um sistema baseado em computador usado para armazenar e manipular informações relativas a feições geográficas Com um SIG todas as informações relevantes para uma área particular podem ser organizadas na tela do computador O sistema pode ainda ser usado para compor mapas com os dados necessários mostrados graficamente talvez usando cores diferentes O uso de diferentes cores é muito eficaz em mapas de SIGs Além disso as camadas de dados de vários mapas podem ser superpostas permitindo ao usuário examinar diferentes conjuntos de dados simultaneamente Se uma cidade tem um bom SIG e é perguntado quanto tempo levaria para obter as informações necessárias para planejar um prédio a resposta provavelmente seria poucas horas quando muito37 108 Níveis de uso de um SIG Existem três níveis nos quais um sistema de informações geográficas pode ser usado A cada nível que o usuário sobe exigese maior nível de sofisticação Esses níveis podem ser classificados como gerenciamento dos dados análise e previsão de investigações de simulação do tipo E se 1081 Gerenciamento dos dados Com esse nível mais baixo de aplicação o SIG é usado para dar entrada e armazenar dados obter dados através de consultas simples e exibir os resultados A maioria das aplicações em SIG é limitada a esse nível Para o tipo de aplicação de gerenciamento de dados o SIG é meramente usado como um sistema de inventário com a finalidade de armazenar e exibir informações atributos acerca das feições espaciais Por exemplo para uma rede de tubulação de esgoto os atributos podem incluir tipo da tubulação diâmetro e ano da instalação 37 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 282 e 283 P á g i n a 117 1082 Análise O segundo nível das aplicações de SIG corresponde à análise e aqui o usuário faz uso das capacidades de análises espaciais do sistema Os exemplos incluem a determinação do menor caminho entre duas localidades agrupamentos de áreas de terrenos dentro de uma maior dependendo de certos critérios determinar a densidade de fossas sépticas por unidade de área do terreno etc 1083 Previsão O nível de aplicação mais alto de um SIG consiste na previsão do tipo E se É aqui que o gerenciamento de dados e a capacidade de análise de um SIG são combinados em operação de modelagem como a previsão do efeito do tráfego sobre certa estrada quando certas áreas são desenvolvidas de determinada maneira previsão do efeito de um furacão ou a previsão do efeito de determinado desastre sobre a qualidade do ar38 109 Usos dos sistemas de informações geográficas Os sistemas de informações geográficas podem ser usados para muitas finalidades Eles podem ser usados para determinar localizações ótimas para estradas ferrovias aeroportos edificações loteamentos estabelecimentos para comércio de varejo e instalações para resíduos perigosos Eles ajudam governos e indústria a gerenciar eficientemente suas infraestruturas como água gás eletricidade linhas de telefone e redes de esgoto Eles podem ser usados para fazer mapas estabelecer a rota mais eficiente para veículos de emergência e ônibus escolares locar hidrantes planejar remoção de neve e avaliar bens imóveis Diversas agências federais estão atualmente fazendo uso desse sistema de uma forma ou de outra Geografia aplicada a negócios é a última tendência em SIG Qual seria o melhor local para a próxima filial de uma rede de pizzarias Pense nos custos que uma empresa despenderia escolhendo um local inadequado para seus negócios Hoje a maioria das empresas usa SIG para 38 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 284 e 293 P á g i n a 118 Análise de mercado Análise dos clientes Análise de concorrência Seleção de locais Estudo para movimentação de mercadoria dos centros de distribuição para os vários consumidores Atendimento a emergências Estudo de acidentes naturais tais como terremotos furacões e tornados Transporte Desenvolvimento econômico Análise de impacto ambiental Muitos campos diferentes ou disciplinas estão envolvidos nas atividades de SIG Alguns dos campos são cartografia geografia engenharia civil ciência da computação engenharia ambiental planejamento do uso do solo topografia fotogrametria geodésia a ciência que estuda a forma e dimensões da Terra sensoriamento remoto e muitos outros A expressão sensoriamento remoto é usada para identificar uma ampla área de aplicação na qual são estudadas imagens produzidas por sensores eletrônicos ou por fotografias espaciais ou aéreas39 39 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 284 e 285 ATENÇÃO Resumo Nesta aula abordamos O conceito de geoprocessamento Elementos de Geoprocessamento Dados Geográficos Equipamentos de Uso do SIG Níveis temáticos Níveis de uso de um SIG Usos dos sistemas de informações geográficas AULA 10 Exercícios 1 O que é um sistema de informações como foi discutido neste capítulo 2 O que é um SIG 3 Quais são os dados geográficos 4 Quais são os níveis de uso de um SIG 5 Qual a diferença de superfície abstrata para superfície discreta ATIVIDADE Exercícios Geoprocessamento SIG Aula 11 APRESENTAÇÃO DA AULA Os exercícios aqui apresentados são mais elaborados bem como podem estar na prova ou na APS portanto é de fundamental importância o aluno estar focado nos mesmos pois são elaborados para que o aluno faça uma análise muito técnica dos mesmos a partir do aprendizado adquirido através dos vídeos bem como da leitura do material complementar OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Realizar os exercícios sobre o SIG e suas características gerais Analisar criteriosamente qual procedimento deve ser adotado na situação hipotética descrita no exercício Desenvolver a técnica de realização do exercício através do conhecimento adquirido ao longo do curso Saber questionar e solucionar os problemas com rapidez abordando o conhecimento adquirido P á g i n a 122 11 EXERCÍCIOS 1 Descreva com suas próprias palavras a importância do uso do geoprocessamento em um Departamento de Defesa Civil Municipal abordando o planejamento o projeto e a operação deste tipo de sistema Planejamento Confecção de mapas relatórios e tabelas Projeto Através dos dados coletados em campo realizar projetos de adequação para que áreas de risco sejam minimizadas com obras estruturantes Operação Levantamentos de campo para coleta de dados das áreas afetadas como áreas de risco áreas de inundação etc 2 Em geoprocessamento utilizase uma estrutura de armazenamento que facilita análises espaciais de proximidade e de vizinhança entre objetos representados Essa estrutura tem o nome de Justifique a sua resposta utilizando suas próprias palavras Superfície discreta Facilidade em localizar bordas entre classes sistema viário edificações fronteiras agrícolas etc As bordas são obtidas em levantamentos topográficos aerofotogrametria geodésia etc Utilizase principalmente estruturas vetoriais para representar esta superfície 3 Descreva com suas próprias palavras a importância do uso do geoprocessamento em um Departamento de Defesa Civil Municipal abordando o que é feito para a otimização do setor e suas melhorias O Departamento de Defesa Civil Municipal deve ter equipe enxuta bem como é a equipe que define o uso de equipamentos e softwares para os trabalhos rotineiros melhorando e muito a sua eficiência em seu âmbito de atuação 4 Com os seus conhecimentos de Geoprocessamento explique com suas próprias palavras porque um Departamento de Defesa deve ser essencialmente Municipal eou Estadual Porque é o Estado e o Município que tem maior capacidade de operação de um setor como este Tem maior poder de contratação de equipe especializada bem como softwares e equipamentos em geral P á g i n a 123 5 Conforme os objetivos de precisão e investimentos dos equipamentos GPS é possível em linhas gerais separálos em seis grupos O grupo de equipamentos GPS que permite adquirir e armazenar dados alfanuméricos associados a feições espaciais pontuais lineares ou poligonais que podem ser processados em sistemas de informação geográfica geoprocessamento é Justifique a sua resposta utilizando as suas próprias palavras Pontuais Poços construções postes Lineares Vias drenagem rede de distribuição Poligonais Lotes vegetação solos 6 Que tipo de feições em geral se pode utilizar para a confecção de um mapa de loteamento qualquer Para as vias usamos as linhas de demarcação das mesmas Para as calçadas idem Para os postes usamos os pontos e para os lotes os polígonos Também são utilizados polígonos para praças e polígonos menores para bueiros 7 O que é o nível de usuários gerais de um SIG Somos todos nós Os usuários gerais não precisam de nenhum tipo de treinamento para manipulação e tabulação do banco de dados em SIG Os mesmos são feitos através de usos da internet com navegadores padrão quais são manipulados facilmente Resumo Nesta aula abordamos Exercícios referentes ao uso do SIG Uso do SIG para manipulação de dados e suas características de uso Exercícios tipo de prova e APS Exercícios sobre concursos públicos de SIG AULA 11 Exercícios 1 Porque o SIG é importante para a manipulação de banco de dados 2 O que a defesa Civil faz com o SIG 3 Quais são os analistas de nível temático de atividade técnica de engenharia para um setor de SIG 4 Quais são os softwares padrões para uso em SIG 5 Descreva o que é superfície contínua ATIVIDADE Aerofotogrametria Aula 12 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula o aluno irá aprender sobre o levantamento topográfico por fotos aéreas suas características e procedimentos em campo Irá estudar também como se procede este tipo de levantamento sua operação e a restituição fotogramétrica qual é muito útil para trabalhos rotineiros de planejamento urbano em geral OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Compreender os conceitos de fotos aéreas Saber analisar as bordas de uma foto aérea através de seus tipos de recobrimento Conhecer os equipamentos utilizados nas atividades técnicas de processamento de uma foto aéreas Conhecer a restituição aerofotogramétrica P á g i n a 127 12 FOTOGRAMETRIA É a ciência tecnologia e arte de obter informações seguras acerca de objetos físicos e do meio através de processos de registro medições e interpretações de imagens fotográficas e padrões registrados de energia eletromagnética 121 Aerofotogrametria A aerofotogrametria é uma técnica que tem como objetivo elaborar mapas mediante fotografias aéreas tomadas com câmaras aerotransportadas eixo ótico posicionado na vertical utilizandose aparelhos e métodos estereoscópicos Fotogrametria Métria pode ser aérea ou terrestre Fotogrametria Interpretativa pode ser Sensoriamento remoto ou fotointerpretação 122 Sensoriamento remoto É o conjunto de técnicas que possibilita a obtenção de informações sobre alvos na superfície terrestre objetos áreas fenômenos através do registro da interação da radiação eletromagnética com a superfície realizado por sensores distantes ou remotos 123 Fotogrametria terrestre A fotogrametria terrestre consiste nas atividades de captação de dados gráficos por meio da fotogrametria utilizando como sensor uma câmera métrica terrestre 124 Condições ideais para obtenção de fotografias aéreas Exposição das fotografias na posição vertical e numa altitude previamente determinada Eixo ótico da lente da câmera na posição vertical Mínimo movimento do avião P á g i n a 128 Câmera fotográfica livre das distorções da lente Superfície de emulsão do filme para câmeras analógicas orientada com respeito às lentes Boas condições atmosféricas no momento da exposição das fotografias Figura 26 Câmera instalada no avião Fonte LCAA 2005 Figura 27 Ângulo de campo Fonte LCAA 2005 P á g i n a 129 125 Alcance das objetivas De acordo com o ângulo de campo conforme figura 26 temos Pequeno alcance α 50 Trabalhos de reconhecimento com fins militares Voos muito altos para a confecção de mapas de áreas urbanas densas Confecção de mosaicos de áreas urbanas com construções muito altas Alcance normal 50 α 75 Trabalhos cartográficos confecção de mapas básicos Confecção de mosaicos e de áreas urbanas não muito densas Mapeamento de regiões com muita cobertura vegetal Alcance Grandeangular 75 α 100 Trabalhos cartográficos com maior Economia Serviços de aerotriangulação Confecção de mapas topográficos Confecção de mapas em grandes escalas Medições fotográficas Alcance Supergrandeangular α 100 Trabalhos cartográficos com a vantagem de uma cobertura fotográfica muito maior 126 Principais características dos aerofotogramas É uma projeção central ou cônica A escala varia em função da inclinação da foto e das diferenças de nível A representação geométrica dos objetos é afetada Por deslocamentos devido ao terreno à inclinação do eixo ótico e às distorções da lente Todos os objetos são visíveis P á g i n a 130 127 O voo fotogramétrico O voo fotogramétrico é realizado após um completo planejamento da operação que é resultante de um estudo detalhado com todas as especificações sobre o tipo de cobertura a ser executado A finalidade do plano de voo é selecionar e calcular os elementos para a elaboração do mapa de voo que orientará a equipe a bordo do avião durante a cobertura aerofotogramétrica A etapa de Cobertura Aerofotogramétrica consiste nos trabalhos de fotografar toda a área a ser levantada empregandose câmara fotográfica especialmente desenvolvida para esse fim e conduzida a bordo de uma aeronave preparada para esse tipo de trabalho Figura 28 Plano de voo e recobrimentos longitudinal 60 e lateral 25 Fonte LCAA 2005 128 Recobrimento fotogramétrico Se o objetivo da cobertura é o mapeamento da região as linhas de voo são planejadas com um espaçamento lateral tal que se obtenha uma área entre as faixas em torno de 25 Estas áreas comuns resultantes da superposição entre faixas no sentido transversal à direção do voo são denominadas de recobrimento lateral ou transversal Cada fotografia tomada ao longo de uma linha de voo cobre uma área que se superpõe à área coberta pela fotografia anterior em aproximadamente 60 P á g i n a 131 Esta superposição entre áreas fotografadas consecutivamente é denominada de recobrimento longitudinal No caso de uma cobertura aerofotogramétrica cuja finalidade é a obtenção de ortofotos40 a taxa de recobrimento longitudinal é de 80 O recobrimento longitudinal e transversal tem como objetivo básico o estabelecimento de pontos fotogramétricos de apoio de posições comuns em duas fotos consecutivas para uso na interpretação conforme figura 2741 129 Cobertura fotográfica É a representação do terreno através de fotografias aéreas as quais são expostas sucessivamente ao longo de uma direção de voo As fotografias aéreas são obtidas de forma sequencial e com superposição longitudinal e lateral da imagem permitindo que toda a região de interesse seja imageada Para se obter estereoscopia as fotos são expostas em intervalos de tempos tais que entre duas fotos sucessivas de uma faixa haja uma superposição de cerca de 60 Nas faixas expostas paralelamente para compor a cobertura de uma área é mantida uma distância entre os eixos de voo que garante uma superposição de cerca de 25 entre duas faixas adjacentes 1210 Estereoscopia Estereoscopia é um fenômeno natural que ocorre quando uma pessoa observa uma cena qualquer A estereoscopia é a simulação de duas imagens da cena que são projetadas nos olhos em pontos de observação ligeiramente diferentes o cérebro funde as duas imagens e nesse processo obtém informações quanto à profundidade distância posição e tamanho dos objetos gerando uma sensação de visão de 3D Por meio da estereoscopia é possível a confecção de cartas topográficas num processo chamado restituição no qual um operador é 40 Segundo NETO M S 2013 Ortofoto é a fotografia corrigida das deformações decorrentes da projeção perspectiva central da fotografia a fotografia é gerada pela projeção dos raios de luz no plano focal da câmara os quais passam por um único ponto denominado centro perspectivo CP e das variações do relevo que resultam em variação na escala dos objetos fotografados 41 FONTES LAA UFBA Universidade Federal da Bahia 2005 p 3 P á g i n a 132 capaz a partir de duas fotografias aéreas ver a imagem de um terreno em três dimensões sendo assim capaz de desenhar o que vê num aparelho restituidor 1211 Estação de exposição É o nome dado à posição do centro perspectivo ponto nodal ou centro ótico no instante da tomada da fotografia 1212 Aero base ou base aérea É a distância horizontal em metros entre as estações de exposição de fotografias consecutivas Figura 29 B é a aero base Fonte ROSTAGNO 2011 1213 Restituição aerofotogramétrica É feita em estações de trabalho e utiliza fotos digitais ou seja escanerizações dos dispositivos Uma tela especial é utilizada para polarizar as imagens e com um sistema ótico apropriado onde cada olho recebe uma das imagens pontos de vista diferentes permitindo que o cérebro construa mentalmente uma imagem única tridimensional42 A restituição é feita em software apropriado AUTOCAD onde cada edificação é contornada dentro de seu respectivo lote conforme a figura 30 42 FONTES LAA UFBA Universidade Federal da Bahia 2005 p 7 P á g i n a 133 Figura 30 Restituição aerofotogramétrica Fonte LCAA 2005 Figura 31 Restituição aerofotogramétrica Fonte ROSTAGNO 2011 1214 Escala das fotos As fotografias aéreas podem ser obtidas em diversas escalas A utilização posterior da fotografia é que determina qual escala é mais apropriada Para mapeamento mais preciso como cadastros de áreas urbanas são utilizados voos mais baixos onde as fotos têm valor na escala 14000 até 110000 grandes e P á g i n a 134 médias escalas Para áreas rurais normalmente são efetuados voos mais altos com escalas desde 115000 até 140000 pequenas escalas As figuras 31 e 32 representam aplicações da técnica aerofotogramétrica e a definição das escalas utilizadas43 43 FONTES LAA UFBA Universidade Federal da Bahia 2005 p 4 e 5 Resumo Nesta aula abordamos O conceito de aerofotogrametria O sensoriamento remoto As condições para obtenção de fotos aéreas O alcance das lentes de câmeras aéreas As principais características dos aerofotogramas O voo fotogramétrico Os recobrimentos longitudinal e lateral A cobertura fotográfica A restituição fotogramétrica A escala das fotos AULA 12 Exercícios 1 Explique o que é o Sensoriamento Remoto 2 Cite 04 quatro condições ideais de voo 3 Qual a diferença entre o recobrimento lateral e longitudinal 4 Qual é a importância do voo fotogramétrico 5 O que é estação de exposição ATIVIDADE Exercícios Aerofotogrametria Aula 13 APRESENTAÇÃO DA AULA Os exercícios aqui apresentados são mais elaborados bem como podem estar na prova ou na APS portanto é de fundamental importância o aluno estar focado nos mesmos pois são elaborados para que o aluno faça uma análise muito técnica dos mesmos a partir do aprendizado adquirido através dos vídeos bem como da leitura do material complementar OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Realizar os exercícios sobre Aerofotogrametria Analisar criteriosamente qual procedimento deve ser adotado na situação hipotética descrita no exercício Desenvolver a técnica de realização do exercício através do conhecimento adquirido ao longo do curso Saber questionar e solucionar os problemas com rapidez abordando o conhecimento adquirido P á g i n a 138 13 EXERCÍCIOS 1 Considere que uma prefeitura está para contratar a confecção de sua base cartográfica na escala 12000 utilizando mapeamento aerofotogramétrico com restituição digital No processo de licitação algumas especificações são essenciais para garantir a qualidade do produto Quais seriam estas especificações a Escala do vôo aerofotogramétrico tipo de filme precisão do apoio de campo equipamentos projeção cartográfica softwares a serem utilizados b Escala do vôo aerofotogramétrico recobrimentos lateral e longitudinal precisão do apoio de campo precisão da aerotriangulação resolução do pixel no terreno projeção cartográfica c Escala do vôo aerofotogramétrico tipo de filme precisão do apoio de campo precisão da aerotriangulação projeção cartográfica tipo de aeronave d Escala do vôo aerofotogramétrico recobrimentos lateral e longitudinal precisão do apoio de campo equipamentos projeção cartográfica softwares a serem utilizados e Escala do vôo aerofotogramétrico precisão do apoio de campo resolução do pixel no terreno equipamentos projeção cartográfica softwares a serem utilizados 2 O que é a restituição aerofotogramétrica Quais são suas finalidades para o planejamento de uso e ocupação do solo urbano A restituição fotogramétrica é o contorno da edificação no seu respectivo lote Para a ocupação do solo é importante conhecermos por exemplo o crescimento de um loteamento e a sua população o que faz com que o município possa realizar obras de melhorias na região P á g i n a 139 3 Por meio da aerofotogrametria realizamse operações com fotografias da superfície terrestre e obtêmse informações seguras mediante os processos de registro medição e interpretação das imagens Justifique a afirmação acima É falsa A foto aérea registra e interpreta imagens mas não mede nada Apenas o voo é feito em escala e altura prédefinida para o profissional de engenharia através das fotos realizar medições em escala 4 Fotogrametria pode ser entendida como a ciência ou a tecnologia que visa obter medidas confiáveis e precisas de objetos ou feições do terreno a partir de fotografias aéreas ou terrestres É uma palavra derivada de três raízes gregas cujos significados são luz escrita e medida As distorções geométricas dos alvos presentes na superfície terrestre são menores nas fotografias aéreas verticais em comparação com as fotografias aéreas oblíquas Justifique a sua resposta para a afirmação acima A afirmação é verdadeira Nas fotos aéreas verticais é menos frequente as distorções do que fotos aéreas diagonais 5 Podemos considerar as imagens do Google Earth como fotos aéreas Não O Google Earth é imagem de satélite e sem escala A foto aérea é feita por aviões ou drones profissionais a uma altura prédefinida e com escala adequada para o tipo de serviço 6 A importância do Geoprocessamento reside no tratamento de imagens para a produção de mapas cartas projeções cartográficas e recolher dados em forma de gráficos quadros e tabelas sobre os diversos elementos da superfície terrestre Sobre o Geoprocessamento assinale a alternativa incorreta a O uso de softwares e equipamentos tecnológicos é imprescindível para a operação do Geoprocessamento b A aerofotogrametria pode ser uma importante ferramenta a ser utilizada pelo Geoprocessamento c A produção de mapas digitais depende única e exclusivamente das imagens e dados fornecidos pelos satélites P á g i n a 140 d O Geoprocessamento pode ser muito útil para serviços de espionagem uma vez que as imagens de satélite permitem visualizar em detalhes qualquer ponto da superfície terrestre 7 A aerofotogrametria é a produção de imagens a partir de câmeras fotográficas instaladas em bases de aviões e helicópteros Essa prática enquadrase nas características de a Geoprocessamento b Sensoriamento Remoto c Enquadramento aéreo d Cartografia fotográfica e Mapeamento por imagens Resumo Nesta aula abordamos Exercícios referentes à aerofotogrametria Uso da foto aérea para levantamento topográfico Exercícios tipo de prova e APS Exercícios sobre concursos públicos de aerofotogrametria AULA 13 Exercícios 1 Qual é o tipo de imagem do Google Earth 2 O que é estereoscopia 3 Porque os voos são feitos em altitudes prédefinidas 4 Qual a escala de foto usou para usos militares de reconhecimento 5 Qual a importância do voo no levantamento de uma propriedade rural ATIVIDADE Aula Prática O Uso do Teodolito Aula 14 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula prática será apresentado o protocolo que é utilizado para a mesma bem como a presença do aluno é fundamental para que aprenda o procedimento de instalação do aparelho teodolito digital bem como os procedimentos de campo para o nivelamento trigonométrico visto teoricamente nas aulas 10 e 11 OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Aprender a manusear o teodolito digital e seus acessórios como régua graduada tripé nível de cantoneira e a calculadora científica para a realização dos cálculos pertinentes Utilizar as técnicas de levantamento topográfico de acordo com a NBR 13133 para o nivelamento trigonométrico Aprender a executar o nivelamento trigonométrico em campo P á g i n a 144 14 PROTOCOLO PROTOCOLO DE AULA PRÁTICA OBJETIVO Apresentação aos alunos do aparelho Teodolito para uso em campo qual faz medições de ângulos verticais ângulos horizontais e distâncias horizontais MATERIAIS 1 Teodolito Digital com prumo ótico 1 tripé 2 balizas 1 régua graduada 2 níveis de bolha 1 marreta Calculadora Científica Caderneta de Campo PROCEDIMENTO TEODOLITO DIGITAL Procedimento Teodolito 1 Assentamento dos piquetes para se fazer o caminhamento 2 Montagem geral do tripé acoplado ao teodolito bem como fazer seu nivelamento para o correto manuseio 3 Instalação da baliza na ré e da mira graduada na vante para se fazer as medidas 4 Leitura dos dados no teodolito e anotação na caderneta de campo 5 Confecção de planta topográfica da área levantada para entregar na aula seguinte em AUTOCAD Resumo Nesta aula abordamos Procedimento de instalação do Teodolito Digital e seus acessórios Procedimento para a execução do nivelamento trigonométrico Cálculo da distância horizontal Aprendizado do percurso do caminhamento como levantamento topográfico de campo Preenchimento da caderneta de campo Confecção do desenho em AUTOCAD AULA 14 Exercícios 1 Qual a diferença entre o procedimento de leitura da régua graduada do nível ótico analógico para o teodolito digital 2 Como é feita a determinação do ângulo horizontal em um nivelamento trigonométrico 3 Qual é o procedimento de cálculo da distância horizontal através do aparelho teodolito digital 4 Como se faz a observação de centragem do aparelho no piquete 5 Para que serve os níveis de bolha do aparelho teodolito digital ATIVIDADE Exercícios resolvidos de prova Aula 15 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula serão apresentados exercícios resolvidos conforme provas de Topografia II do curso de Engenharia Civil presencial da Faculdade Redentor Os exercícios são elaborados conforme metodologia própria do professor concursos públicos e ENADE OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Resolver exercícios propostos pelo professor Resolver exercícios de concursos públicos relativos com a disciplina Resolver exercícios tipo ENADE P á g i n a 148 15 EXERCÍCIOS 1 Escreva com suas próprias palavras como é feito um levantamento expedito para fins de loteamento O profissional de engenharia vai até o terreno percorre toda a sua área bem como realiza de forma em esboço os seus limites tipo de empreendimento a ser realizado croqui do projeto estima os custos e prazos da obra bem como as máquinas ferramentas e mãodeobra Também levanta as benfeitorias existentes e seus serviços de infraestrutura como água esgoto energia elétrica calçamento e outros como estradas vicinais pontes áreas alagadiças etc 2 Em uma estação de tratamento de água ETA porque devemos conhecer as cotas de todo e fundo de cada etapa do tratamento Porque o tratamento de água é feito por andares e a mesma percorre toda a estação geralmente por gravidade com isso devese realizar com precisão em projeto o levantamento das cotas de topo e fundo para que as tubulações sejam corretamente ligadas para que a água seja tratada em suas várias etapas 3 Explique com suas próprias palavras porque as cotas de marcação dos eixos das fundações devem ser acumuladas e não a cota entre os elementos Porque se for locado erroneamente um elemento e for conferida a cota de elemento para elemento todas as fundações após a errada estarão erradas também Já a cota acumulada serve para conferir apenas o elemento de fundação isoladamente a partir do zero tabeiragabarito pois se uma fundação estiver locada errada apenas ela estará e as outras não 4 Escreva com suas próprias palavras como é feita a localização via sistema GPS em alto mar No alto mar a cota altimétrica é igual a zero portanto necessitamos apenas de duas coordenadas X e Y ou seja necessitamos apenas de dois satélites para nos localizarmos P á g i n a 149 5 Qual a importância da utilização dos softwares ARCVIEW e ARCGIZ para a manipulação de dados em Geoprocessamento Servem para visualização mapeamento organização e localização de dados especiais ou seja aqueles coletados em campo ARCGIZ Localização de dados e armazenamento ARCVIEW Visualização e edição de dados 6 Qual a importância de se utilizar o voo fotogramétrico para conhecimento do crescimento urbano No caso de crescimento urbano o voo pode ser feito com drones ou avião Ambos vão fornecer a amplitude de qual o crescimento de construções em uma região qualquer É importante por exemplo para uma prefeitura saber se há a necessidade de implantação de infraestrutura local Resumo Nesta aula abordamos Exercício de revisão de levantamento expedito Exercício de revisão de levantamento específico Exercício de revisão de locação de obra Exercício de revisão sobre o uso do GPS Exercício de revisão sobre Geoprocessamento Exercício de revisão de Aerofotogrametria AULA 15 Exercícios 1 Por que o levantamento expedito é sem precisão 2 Qual a diferença de locação de um prédio de 3 três pavimentos para um prédio de 10 dez pavimentos 3 Qual a grande diferença entre locação por gabarito e cavalete 4 O que á a geometria pobre dos satélites 5 Qual a importância do voo fotogramétrico na implementação de infraestrutura ATIVIDADE Topógrafo A Profissão Aula 16 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula o aluno irá aprender sobre a profissão de topógrafo como um todo desde os cursos oferecidos até a licença de registro profissional bem como as atribuições que o topógrafo tem para suas atividades cotidianas OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Conhecer a profissão Como se registrar Normas e conduta da profissão Código de Ética da profissão P á g i n a 153 16 LICENÇAS DE TOPÓGRAFO A finalidade dos conselhos de engenharia conselhos de medicina exigência de registros de topógrafos etc é proteger o público de pessoas desqualificadas eou inescrupulosas nesses campos Talvez as primeiras regulamentações desse tipo estivessem contidas no código de leis de Hamurabi rei da Babilônia no século XVIII aC Seu código cobria muitos assuntos diferentes incluindo proibição mas somente o de construção é mencionado aqui Ficou famoso por sua seção olho por olho dente por dente Em geral o código dizia que se um construtor erigiu uma casa que desmoronou e matou o proprietário ele deveria ser morto Se o desmoronamento causou a morte do filho do proprietário o filho do construtor deveria ser morto também e assim por diante Essas leis eram presumivelmente muito eficazes para fazer com que os construtores tivessem o máximo de zelo nos trabalhos Através dos séculos desde o tempo de Hamurabi muitos códigos e leis foram estabelecidos para orientar as várias profissões mas somente em 1883 as exigências de registros chegaram aos Estados Unidos Naquele momento começou o registro de dentistas e à medida que os anos se passaram médicos advogados farmacêuticos e outros necessitaram de licença antes que pudessem exercer suas profissões Para obter o licenciamento estão incluídos como atividades relacionadas com o levantamento de terras a determinação de áreas de terras o levantamento necessário para preparar o memorial descritivo da terra para transferência de propriedade o levantamento necessário para estabelecer ou restabelecer os limites de propriedades e a preparação de plantas de terras e subdivisões A licença normalmente é exigida para os levantamentos de obras e para os levantamentos de percursos estradas ferrovias oleodutos etc 161 Exigências para o registro Para obter uma licença de topógrafo especialista em cadastro é necessário que a pessoa satisfaça às exigências do conselho profissional Os registros para engenheiros e topógrafos no Brasil são controlados por um único conselho P á g i n a 154 162 Punição para a prática de levantamento sem licença No Brasil existem leis que proíbem uma pessoa de praticar levantamentos de terras sem uma licença usar uma licença ou número de registro falso ou forjado ou utilizar uma licença vencida Essas leis normalmente preveem multas prisões ou ambas por tais violações Naturalmente uma pessoa comum pode medir terra mas sem apresentarse como topógrafo nem usar ou permitir que a medição seja empregada para descrição de terras ou outras finalidades legais formais De um topógrafo se espera que seja competente em seu trabalho prezando pela exatidão e pela precisão dos resultados obtidos Ele pode não ser perfeito naturalmente mas se é claramente negligente incompetente ou acusado de má conduta pode perder a sua licença Além disso o conselho profissional pode revogar a licença do topógrafo se descobrir que foi cometida alguma fraude ou falsidade envolvendo a obtenção da licença A maioria dos conselhos de engenharia possui uma divisão de fiscalização para descobrir atividades não coerentes com a legislação do conselho no que tange ao exercício da profissão 163 Razões para tornarse registrado Existem diversas razões para que uma pessoa interessada em topografia se torne licenciada o mais breve possível Elas incluem o seguinte O desejo de obter uma licença estimula a pessoa a estudar e aperfeiçoar sua habilidade técnica ajudandoa no seu desenvolvimento profissional Pode ser oferecido ao topógrafo um trabalho que requeira o registro Os registros aumentam o conceito da profissão como um todo Se um topógrafo é registrado pode ser capaz de realizar levantamentos profissionais em tempo integral ou abrir seu próprio negócio O registro confere a uma pessoa o conceito de profissional na sua comunidade 164 A profissão O termo profissão tem muitas definições Em um sentido restrito as profissões são limitadas a médicos advogados engenheiros e clérigos mas numa visão mais P á g i n a 155 abrangente incluem quase toda ocupação Em geral um profissional é uma pessoa que adquiriu algum conhecimento específico usado para instruir ajudar aconselhar ou guiar outros O principal objetivo de uma profissão é servir à humanidade sem se importar com o retorno financeiro Isso significa que um profissional tem uma responsabilidade para com a sociedade acima da mera compensação monetária e também tem a responsabilidade de prestar serviço voluntário para a comunidade quando necessário O topógrafo deve claramente entender que um profissional que realize serviços gratuitamente ou aja como um agente comunitário está legalmente exercendoos com o mesmo cuidado atenção e bom senso que teria se estivesse sendo pago Geralmente educação referese à conclusão de cursos relacionados com levantamento e à obtenção de títulos acadêmicos diferenciados Porém ela pode ser também uma educação autodidata Além disso a educação deve ser continuada através de atividades de desenvolvimento profissional cursos rápidos workshops seminários e talvez mais estudo formal A experiência é obtida com o passar dos anos e é uma transformação gradual obtida pelo empreendimento de tarefas específicas algumas vezes como resultado da orientação de outros profissionais mais experientes Uma profissão séria como a de topógrafos engenheiros cartógrafos e agrimensores requer uma vigilância estrita às práticas inadequadas que possam surgir e excluir aqueles que são inadequados ou indignos de abraçar os ideais e padrões da prática de levantamentos Quando necessário a exclusão pode ser a conduta profissional a ser adotada pelos conselhos com base nos códigos de conduta ou de ética vigentes Felizmente a necessidade de adotar os passos e procedimentos legais para expulsar profissionais registrados por incompetência ou comportamento antiético não costuma acontecer 165 Código de ética O bem mais importante que uma pessoa tem é a sua reputação impecável Nenhum dinheiro fama ou conhecimento é um substituto adequado Uma pessoa P á g i n a 156 confiável que trabalha de forma prudente é consciente e busca enfaticamente conhecimento acerca de uma profissão ela caminhará para o sucesso Resumo Nesta aula abordamos Licença para o Topógrafo Exigências para o registro profissional Punição para a prática de levantamento sem licença Razões para tornarse registrado A profissão do Topógrafo O Código de Ética AULA 16 Exercícios 1 Qual é o objetivo principal de uma profissão 2 Quais são as quatro características básicas de uma profissão 3 Qual a finalidade de um código de ética 4 Você é convidado para examinar o trabalho de um colega topógrafo Que procedimento você deve seguir 5 Suponha que você esteja trabalhando para um departamento estadual de estradas de rodagem medindo o movimento de terras pavimento etc para pagamento a um empreiteiro e ele dá a você um presente de Natal de milhares de dólares O que você deve fazer ATIVIDADE Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 13133 execução do levantamento topográfico Rio de Janeiro ABNT 1994 BORGES A C Topografia aplicada à engenharia civil volumes 1 e 2 São Paulo Blucher 2010 CASAN Disponível em httpwwwcasancombrckfinderuserfilesfilesDocumentosDownloadTopografi a3 Edicaopdf Acesso em 07 maio 2017 LAA UFBA Universidade Federal da Bahia 2005 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 ROSTAGNO P V Apostila de topografia II Itaperuna Faculdade Redentor 2011 ROYER K Applied Field Surveying New York John Wiley Sons 1970
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acesso httpredentorinfbread ISBN 9788565556729 1 Topografia I Canazaro Joelmir Vinhoza II Ximenes Thiago Carneiro III Ferreira Jaqueline de Souza Batista IV Azevedo Eliane V Título CDD 52698 Sobre o autor Pietro Valdo Rostagno O autor do caderno de estudos de Topografia I é o Professor Pietro Valdo Rostagno Bacharel em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Espírito Santo UFES em 27 de novembro de 2002 casado com Adriana Trocilo Picanço Rostagno e pai de Gabriella e Pietra É Especialista em Docência do Ensino Superior pela Faculdade Redentor em março de 2007 e Especialista em Engenharia de Segurança do Trabalho pela Faculdade Integrada de Jacarepaguá em outubro de 2009 Também atua como Engenheiro Civil da Prefeitura Municipal de São José de Ubá RJ desde agosto de 2011 No campo da docência atua ativamente desde novembro de 1999 ministrando aulas de matemática e física para o ensino médio bem como no ensino superior em Engenharia Civil qual tem larga experiência nas disciplinas de Cálculo 0 Probabilidade e Estatística Topografia I e II Hidrologia Aplicada Estradas I e II Obras Hidráulicas Barragens Portos Aeroportos e Hidrovias Tópicos de Planejamento em Engenharia Civil e Engenharia de Trânsito No âmbito de ensino a distância atua como professor desde fevereiro de 2015 nos cursos de Engenharia Civil e Engenharia de Produção da Faculdade Redentor Apresentação Olá querido aluno a seja muito bemvindo a Passado o ciclo básico do curso de Engenharia Civil que corresponde aos 04 quatro primeiros períodos bem como as disciplinas iniciais do ciclo profissionalizante você está realizando a transição para a fase de formação final do curso A partir de agora as disciplinas são de formação no campo da Engenharia Civil e requer atenção especial do aluno pois são muitas informações ao mesmo tempo No ciclo básico sua formação em Engenharia abordou conhecimentos importantes para sua vida profissional como os cálculos as físicas e os desenhos quais são fundamentais para a formação do Engenheiro Civil A disciplina TOPOGRAFIA II abordará diversos conceitos aprendidos nestas disciplinas do ciclo básico assim como a Topografia I o Desenho de Projeto em Engenharia Civil e a Hidráulica quais você já cursou por isso é necessário o entendimento de todas elas pois certos conceitos serão abordados no entendimento de que o aluno já sabe e domina o que foi ensinado até aqui A disciplina de Topografia II será dividida em 16 dezesseis aulas onde ao final de cada uma teremos exercícios para serem feitos cujos mesmos são importantíssimos para a realização das avaliações e atividades práticas supervisionadas APS bem como as complementares Procure sempre estar com seus estudos em dia conforme já dito aqui são muitas informações e caso fique acumulada com outras disciplinas ocorrerá um acumulo imenso de estudos que irá requerer do aluno muito tempo para realizálo pois este tempo é muito preciso na vida acadêmica do estudante de Engenharia Civil bem como na correria do diaadia devese organizar para têlo em dia A disciplina irá tornar o aluno a entender compreender e saber a realizar um levantamento expedito observar os tópicos de levantamentos topográficos específicos saber locar uma obra aprender os conceitos de GPS Geoprocessamento e aerofotogrametria pois cabe ao profissional de Engenharia Civil aplicar os conceitos aqui aprendidos na execução de seus empreendimentos Quanto ao material de estudos é importantíssimo o aluno ter sempre em mãos muito papel A4 branco ou reciclado lápis ou lapiseira 05 mm ou 07 mm marca Pentel escalímetro com diversas escalas 120 125 150 175 1100 e 1125 borracha branca sintética calculadora científica Cassio FX82 MS ou HP 10s pois tem as funções que precisamos e muita disposição para os estudos E sempre se lembrando do seguinte lema Aqui é Engenharia Colega Bons estudos Objetivos O estudo da disciplina de Topografia II tem por objetivo principal permitir ao aluno a aquisição de conhecimentos específicos no estudo da Topografia visando a sua aplicação maior no campo da engenharia civil Este caderno de estudos tem como objetivos Proporcionar ao aluno noções adequadas do estudo de procedimentos de levantamentos de campo Locação de obras Uso do teodolito Uso do GPS Estudos específicos através de aerofotogrametria e levantamentos específicos de obras Sumário AULA 1 LEVANTAMENTO EXPEDITO DO TERRENO 1 INTRODUÇÃO 15 11 Execução do levantamento topográfico 15 111 Execução do Levantamento Topográfico 16 112 Objetivo 16 12 Definições 17 121 Alinhamento de Via ou Alinhamento Predial 17 122 Apoio Geodésico Altimétrico 17 123 Apoio Geodésico Planimétrico 17 124 Croqui 17 125 Levantamento de Detalhes 17 126 Levantamento Topográfico 18 13 Levantamento de propriedades 18 131 Marcos 19 132 Medidas e Divisas 21 133 Linhas e Meandros 23 134 Marcos Testemunhos 24 135 Descrições de Terras em Escrituras 24 AULA 2 EXERCÍCIOS LEVANTAMENTO EXPEDITO 2 INTRODUÇÃO 28 AULA 3 LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICA ESPECÍFICO 3 INTRODUÇÃO 33 31 Levantamentos preliminares 33 311 Piqueteamento de Greides 35 312 Pontos de Referência para Construção 36 32 Locação de prédios 40 33 Linhas de referência 42 34 Métodos de estaqueamento radial 44 35 Levantamento asbuilt 45 36 Levantamentos específicos de obras 46 361 Planejamento dos Serviços 46 362 Montagem das Poligonais 46 363 Levantamento Planialtimétrico Cadastral de Ruas 46 364 Deverão ser coletadas na forma de croquis 47 37 Levantamento de barragens 48 38 Levantamento de estações de recalque Estações elevatórias de Água EEA e Estações Elevatórias de Esgoto EEE 48 39 Levantamento de ETA Estação de Tratamento de Água E ETE estação de Tratamento de Esgoto 48 310 Levantamento de reservatório 48 311 Levantamento de lotes urbanos 49 312 Lotes rurais ou glebas urbanas 49 AULA 4 EXERCÍCIOS LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO ESPECÍFICO II 4 EXERCÍCIOS 53 AULA 5 LOCAÇÃO DE OBRAS 5 INTRODUÇÃO 59 51 Locações de obras diversas 59 511 Locação de Edifícios 59 512 Locação de Estacas 61 513 Locação de Paredes 67 514 Locação de viadutos e pontes 70 515 Locação de túneis 70 AULA 6 EXERCÍCIOS LOCAÇÃO DE OBRAS 6 EXERCÍCIOS 75 AULA 7 AULA PRÁTICA O USO DO NÍVEL ÓTICO 7 AULA PRÁTICA 81 AULA 8 O USO DO GPS SISTEMA DE POSICIONAMENTO GLOBAL 8 INTRODUÇÃO 85 81 Estações de monitoramento 87 82 Sistema GLOBAL DE NAVEGAÇÃO POR SATÉLITE 87 83 Usos do GPS 89 831 Militar 89 832 Levantamento de Dados Precisos 89 833 Uso Geral Público 90 84 Teoria básica 90 85 Erros do GPS 94 851 Erros de Refração Atmosférica 94 852 Erros dos Caminhos Múltiplos 94 853 Erros dos Satélites 96 854 Erros dos Receptores 96 855 Erros de Montagem 97 856 Disponibilidade Seletiva SA 97 86 Minimização dos erros por correções diferenciais 98 87 Receptores GPS 99 AULA 9 EXERCÍCIOS O USO DO GPS SISTEMA DE POSICIONAMENTO 9 EXERCÍCIOS 104 AULA 10 GEOPROCESSAMENTO SIG 10 O QUE É O GEOPROCESSAMENTO 109 101 Elementos do geoprocessamento 109 102 Conceitos básicos 109 103 Dados geográficos 110 1031 Dados Gráficos 110 1032 Dados Tabulares 110 1033 Dados Geográficos 110 1034 Fonte de dados geográficos 110 1035 Superfície Contínua 110 1036 Superfície Discreta 111 1037 Superfície abstrata 111 1038 Dados espaciais 111 1039 Atributos 111 104 Equipamentos 112 1041 Captura e Entrada 112 1042 Armazenamento e Processamento 112 1043 Saída e Intercâmbio 113 105 Quem e onde 113 106 Por que um SIG 114 107 Níveis temáticos 115 108 Níveis de uso de um SIG 116 1081 Gerenciamento dos Dados 116 1082 Análise 117 1083 Previsão 117 109 Usos dos sistemas de informações geográficas 117 AULA 11 EXERCÍCIOS GEOPROCESSAMENTO SIG 11 EXERCÍCIOS 122 AULA 12 AEROFOTOGRAMETRIA 12 FOTOGRAMETRIA 127 121 Aerofotogrametria 127 122 Sensoriamento remoto 127 123 Fotogrametria terrestre 127 124 Condições ideais para obtenção de fotografias aéreas 127 125 Alcance das objetivas 129 126 Principais características dos aerofotogramas 129 127 O voo fotogramétrico 130 128 Recobrimento fotogramétrico 130 129 Cobertura fotográfica 131 1210 Estereoscopia 131 1211 Estação de exposição 132 1212 Aero base ou base aérea 132 1213 Restituição aerofotogramétrica 132 1214 Escala das fotos 133 AULA 13 EXERCÍCIOS AEROFOTOGRAMETRIA 13 EXERCÍCIOS 138 AULA 14 AULA PRÁTICA O USO DO TEODOLITO 14 PROTOCOLO 144 AULA 15 EXERCÍCIOS RESOLVIDOS DE PROVA 15 EXERCÍCIOS 148 AULA 16 TOPÓGRAFO A PROFISSÃO 16 LICENÇAS DE TOPÓGRAFO 153 161 Exigências para o registro 153 162 Punição para a prática de levantamento sem licença 154 163 Razões para tornarse registrado 154 164 A profissão 154 165 Código de ética 155 Iconografia ANOTAÇÕES LEMBRETE EXEMPLO SAIBA MAIS ATENÇÃO ATIVIDADE VÍDEO PARA REFLEXÃO Levantamento Expedito do Terreno Aula 1 APRESENTAÇÃO DA AULA O levantamento expedito topográfico é o início para o planejamento inicial de qualquer obra seja de pequeno médio e grande porte É um tipo de levantamento essencial para se estimar a mãodeobra aplicada máquinas equipamentos ferramentas e o orçamento a ser empregado bem como o prazo de execução dos serviços OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Entender os conceitos de levantamento expedito do terreno Realizar um levantamento expedito em campo Trabalhar com croquis ou seja desenhos sem escala e sem precisão Saber dizer quais tipos de benfeitorias são existentes em um terreno Realizar visita em campo saber identificar os terrenos bem como estimar os custos e o cronograma de obra P á g i n a 15 1 INTRODUÇÃO O levantamento expedito como o próprio nome sugere consiste de operações rápidas de medida no campo de precisão grosseira tem apenas a finalidade de oferecer informações de caráter geral do terreno Estas informações servirão para a definição e o planejamento do levantamento regular a ser realizado a posteriori Com estes dados iniciais é possível definir a equipe de trabalho o equipamento a utilizar a precisão das medidas o método de levantamento a empregar a duração e o custo dos trabalhos O reconhecimento da área é tarefa básica Percorrese o terreno a levantar com a finalidade de reconhecer as suas peculiaridades e definir as diretrizes gerais do trabalho Em regiões extensas o reconhecimento é feito utilizandose aerofotos provenientes de recobrimento aerofotogramétrico Nesta fase o topógrafo percorre todo o local e escolhe os pontos notáveis de interesse para o levantamento e materializaos cravando os piquetes ou as estacas1 11 Execução do levantamento topográfico A topografia pode ser definida de modo variado como a forma configuração relevo irregularidade ou característica tridimensional da superfície da Terra Os mapas topográficos são feitos para mostrar essa informação junto com a localização de feições naturais e artificiais da Terra incluindo prédios estradas rios lagos florestas etc Obviamente a topografia de determinada área é de grande importância no planejamento de grandes projetos tais como prédios rodovias barragens ou oleodutos Além disso a menos que o leitor viva numa região completamente plana ele provavelmente desejaria ter um mapa topográfico pronto do terreno antes de localizar e planejar a construção de uma casa A topografia também é importante para projetos de conservação do solo planejamentos florestais mapas geológicos etc A habilidade em usar mapas é muito importante para muitos profissionais além do próprio topógrafo por exemplo em engenharia silvicultura geologia 1 ROSTAGNO P V Apostila de topografia II Itaperuna Faculdade Redentor 2011 P á g i n a 16 agricultura climatologia e ciência militar Em outubro de 1793 com a idade de 24 anos Napoleão Bonaparte recebeu sua primeira promoção graças a sua habilidade em fazer e usar mapas quando assumiu o comando da artilharia no cerco de Toulon Uma vez que a preparação de mapas é bastante cara o topógrafo deve descobrir quais mapas foram previamente feitos para a área em questão antes de começar outro novo Por exemplo o Serviço Geológico Americano US Geological Survey tem mapas topográficos para grande parte dos Estados Unidos Esses mapas estão prontamente disponíveis a preços bastante razoáveis Uma grande percentagem de seus antigos mapas foi publicada com a escala de 162500 1 polegada quase 1 milha ou 1 cm 625 m Esses mapas no entanto estão defasados e o presente objetivo do Programa Nacional de Mapeamento é fornecer mapas com a escala de 124000 1 polegada 2000 pés ou 1 cm 240 m para todos os Estados Unidos exceto o Alasca onde está sendo usada a escala de 125000 em alguns mapas recentes no sistema métrico2 111 Execução do levantamento topográfico No levantamento topográfico é utilizada a NBR 13133 ABNT 1994 que estabelece a execução do levantamento topográfico 112 Objetivo A referida norma fixa as condições exigíveis para a execução de levantamento topográfico destinado a obter Conhecimento geral do terreno relevo limites confrontantes área localização amarração e posicionamento Informações sobre o terreno destinadas a estudos preliminares de projetos Informações sobre o terreno destinadas a anteprojetos ou projetos básicos Informações sobre o terreno destinadas a projetos executivos 2 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro LTC 2016 p 248 P á g i n a 17 12 Definições 121 Alinhamento de via ou alinhamento predial É linha divisória que separa o lote de terreno do logradouro público 122 Apoio geodésico altimétrico É o conjunto de referências de nível materializadas no terreno que proporciona o controle altimétrico dos levantamentos topográficos e o seu referenciamento 123 Apoio geodésico planimétrico É o conjunto de pontos materializados no terreno que proporciona aos levantamentos topográficos o controle de posição em relação à superfície terrestre determinada 124 Croqui Esboço gráfico sem escala em breves traços que facilite a identificação de detalhes 125 Levantamento de detalhes É o conjunto de operações topográficas clássicas poligonais irradiações interseções ou por ordenadas sobre uma linhabase destinado à determinação das posições planimétrica eou altimétricas dos pontos que vão permitir a representação do terreno a ser levantado topograficamente a partir do apoio topográfico P á g i n a 18 126 Levantamento topográfico É o conjunto de métodos e processos que através de medições de ângulos horizontais e verticais de distâncias horizontais verticais e inclinadas com instrumental adequado à exatidão pretendida3 Leia a NBR 13133 ABNT 1994 pois lá você encontra todo o procedimento normatizado de um levantamento topográfico 13 Levantamento de propriedades O levantamento cadastral ou levantamentos de propriedade destinase à locação dos limites de propriedades e à preparação dos desenhos ou plantas que mostram esses limites Além disso envolve a redação e interpretação das descrições de terras constantes em documentos legais para vendas de terra ou arrendamentos Mais precisamente levantamentos cadastrais são feitos para atender a uma ou mais das seguintes finalidades 1 Restabelecer limites de uma parte de terra que foi previamente levantada 2 Subdividir um pedaço de terra em partes menores 3 Obter os dados necessários para a redação das descrições legais de um pedaço de terra A locação dos limites de propriedades começou antes da história registrada e em todas as épocas subsequentes têm sido necessário o topógrafo para restabelecer limites de terras perdidos estabelecer novos limites e preparar as descrições dos limites A necessidade que os proprietários têm de locar dividir medir e verificar as dimensões de suas propriedades levaram ao desenvolvimento da profissão do topógrafo especializado no levantamento cadastral4 Hoje a expansão da população a demanda para uma segunda casa e o crescimento 3 NBR 131331994 Execução do Levantamento Topográfico 4 No Brasil atualmente não existe um termo específico para o profissional de levantamentos de propriedades urbanas e rurais Elas podem ser levantadas por qualquer topógrafo engenheiro cartógrafo ou agrimensor que seja registrado no CREA e apenas no caso de imóveis rurais é exigido que tenha curso de georreferenciamento e também seja registrado no Incra Mas como o livro faz bastantes referências a esse tipo específico de profissional que existe nos Estados Unidos e outros países no texto traduzido serão usados à expressão especialista em cadastro P á g i n a 19 das indústrias têm criado uma procura por mais e mais levantamentos de propriedades De modo geral o valor da terra continua a aumentar e a delimitação exata das propriedades é de crucial importância para venda revenda interesses financeiros e desenvolvimento Antigamente quando as reservas fundiárias norte americanas eram abundantes as distâncias eram descritas em termos como tanto quanto um cavalo veloz pode correr em 15 minutos Mais recentemente na história há várias décadas a bússola e a corrente de agrimensor eram consideradas satisfatórias para fazer levantamentos de propriedade mas isso não é mais o caso Hoje mesmo que uma trena de aço e um teodolito possam ocasionalmente ser usados avanços técnicos como as estações totais são comumente utilizados em levantamento cadastral em todos os Estados Unidos com limites plantas de propriedades descrições legais em alguns casos podese encontrar o termo memorial descritivo com a mesma finalidade e desenhos todos de acordos com as normas de maiores precisão e acurácia5 131 Marcos Vértices são pontos estabelecidos pelo topógrafo ou pela concordância entre donos de propriedades adjacentes A prática comum é marcar esses vértices com objetos relativamente permanentes chamados marcos monumentos ou referenciais Os marcos podem ser feições naturais como rochas árvores e assim por diante ou objetos artificiais tais como tubos de ferro6 cravados no solo postes de concreto ou de rocha montes de rochas estacas de madeira talvez com um material mais permanente enterrado em suas bases como carvão vidro ou em áreas de pouca chuva montes de terra O topógrafo deve ter bom senso nos métodos de materialização dos vértices usados em memoriais descritivos e para registros públicos Ele deve descrever um vértice particular de forma perfeitamente clara para qualquer um no momento da marcação por exemplo o vértice nordeste da fazenda de Fulano de tal Poucas décadas mais tarde por qualquer 5 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro LTC 2016 p 342 6 Marcos de tubos de ferro ou tarugos iron pipes com discos de latão dotados de encaixe apropriado para a cabeça do tubo assim como os pinos de ferro iron pins não são comuns por aqui mas são bastante usados nos Estados Unidos e Canadá P á g i n a 20 motivo a propriedade do senhor Fulano de tal pode ser completamente destruída e não haverá ninguém em volta que possa provar onde ela estava localizada Praticamente qualquer coisa pode ser usada para estabelecer um marco de levantamento mas tubos de ferro ou peças de concreto são geralmente mais satisfatórios e podem até mesmo ser exigidos por lei em alguns estados Independentemente do tipo de marco usado ele deve ser descrito cuidadosamente nas anotações do engenheiro nas plantas O trabalho de um topógrafo e os problemas dos proprietários pequenos ou grandes seriam muitos simplificados se ambos compreendessem e seguissem essa regra importante implantar os marcos da propriedade de modo que sua destruição seja improvável mas referenciálos de modo que possam ser reimplantados de forma fácil e econômica caso sejam destruídos Em Itaperuna e região em muitos loteamentos tem sido feitos serviços de terraplanagem necessários contudo os marcos são destruídos e os serviços de topografia devem ser realizados diversas vezes pois é a forma mais fácil de se localizar este ou aquele terrenolote que se deseja bem como o meio fio ruas e calçadas Infelizmente os marcos são destruídos com frequência e são necessários levantamentos para locar e implantar corretamente os marcos substitutos procedimento conhecido como aviventação de marcos É importante salientar que destruir ou danificar marcos deliberadamente é proibido por lei Naqueles locais onde os marcos podem facilmente ser destruídos sem intenção próximo a estradas movimentadas ou em áreas de construção é uma boa prática usar marcos testemunhos Estes podem ser tubos de ferro ou outro tipo de marco colocados a uma distância conveniente ao longo do limite da propriedade ou nas proximidades em locais mais protegidos Esses marcos são também descritos nas anotações dos topógrafos e são mostrados na planta Outra situação comum em ATENÇÃO P á g i n a 21 que são usados marcos testemunhos é quando os vértices reais estão em locais de difícil acesso por exemplo em rios córregos ou lagos Se a localização de um vértice da propriedade pode ser fixada sem nenhuma dúvida razoável ele é considerado existente Se sua posição não pode ser encontrada ele é denominado perdido Quando os marcos usados para materializar o vértice não podem ser encontrados diz que o vértice está destruído ou removido Isso necessariamente não significa que o vértice está perdido porque é perfeitamente possível restabelecer sua posição original Os vértices podem com frequência parecer perdidos quando de fato não estão Por exemplo se os vértices foram marcados com estacas de madeira a remoção da terra com uma pá pode revelar mudança na coloração do solo onde as estacas se deterioraram muitos anos antes Se um tubo de ferro ou marco de concreto foi removido o espaço vazio preenchido pelo terreno em volta pode mostrar uma pequena mudança na coloração Entre diversos outros métodos que podem ser usados para encontrar vértices antigos podese mencionar a locação de vértices de antigas cercas relatos de vizinhos e o uso de detectores de metais para revelar os tubos de ferro e assim por diante 132 Medidas e divisas Método mais antigo de levantamento de terras é o sistema de medidas mensuradas ou atribuídas e divisas Então uma descrição de medidas e divisas fornece as extensões e as fronteiras externas da porção de terra em questão O comprimento e a direção de cada lado da parcela são determinados e então são implantados marcos em cada vértice da propriedade Córregos lagos e outros pontos de referência naturais são ocasionalmente utilizados para definir vértices ou limites de propriedades A maioria dos levantamentos de terra nos Estados Unidos foi executada pelo método de medidas e divisas Aqui no Brasil o método é igualmente empregado Uma planta é um desenho em escala que fornece dados relativos ao levantamento cadastral e é principalmente um instrumento legal que se tornou uma questão de registro público Ela fornece a informação necessária para encontrar descrever e preparar uma descrição de terra P á g i n a 22 A figura 01 abaixo apresenta parte de uma planta Além da informação mostrada uma planta contém título a escala uma legenda ou quaisquer outras anotações especiais necessárias Qualquer símbolo não padronizado usado no desenho e outras informações especiais serão incluídos O topógrafo fornecerá uma declaração quanto à precisão do levantamento de campo e ao método usado para determinar a área do imóvel Além disso em áreas onde houver casas construídas ou por construir devese anotar se a terra é abaixo ou acima do nível de inundação Finalmente os números do livro de escrituras e o número das páginas do cartório são frequentemente informados onde assim os proprietários anteriores do imóvel são identificados e antigas descrições da propriedade são apresentadas As descrições de propriedade são usualmente escritas por advogados especialistas imobiliários ou topógrafos A exatidão da descrição é da maior importância porque um simples erro na sua redação pode levar a disputas de propriedade entre vizinhos por diversas gerações Uma pessoa que redige as descrições de terras deve tentar se colocar no lugar de alguém que 5 10 ou 100 anos mais tarde vai tentar interpretar a descrição para localizar o imóvel Segue P á g i n a 23 Figura 1 Planta de uma propriedade Fonte McCORMAC 2016 sp 133 Linhas e meandros Vias navegáveis e rios assim como os lagos cobrindo 25 acres7 ou mais são parte do domínio público da União e assim não foram levantados nem disputados pelas agências federais Os estados individualmente têm soberania sobre tais corpos de água As poligonais das margens desses corpos de água são chamadas de linhas de meandros Essas poligonais consistem em linhas retas que contornam tão próximo quanto possível a média das marcas das águas mais altas ao longo das margens envolvidas As linhas de meandros não eram seguidas como linhas de limite e quando o leito do lago ou rio muda a altura das marcas de água e as linhas de propriedade mudam também 7 Acres Unidade de medida de área conforme visto em Topografia I P á g i n a 24 134 Marcos testemunhos Caso a locação de um vértice caia no meio de um lago ou rio sem meandro ou sobre uma subida íngreme ou pântano ou outro local inacessível um marco testemunho é estabelecido sendo normalmente colocado em uma das linhas de levantamento regular da propriedade No entanto se um ponto satisfatório para tal vértice não pode ser ocupado dentro de 200 m ao longo de uma linha de levantamento é permitido locar um vértice testemunho em qualquer direção dentro de 100 m desde a posição do vértice 135 Descrições de terras em escrituras Descrever pedaços regulares de terra dentro do sistema de terras públicas com finalidades legais é bastante simples Quando no entanto está envolvida uma parte de terra irregular ou uma que não é uma parte regular do sistema de terras públicas é necessário primeiramente amarrar cuidadosamente a descrição dentro do sistema retangular Então é feita uma descrição de distâncias e rumos ou medidas e divisas de cada lado da porção de terra Uma descrição de tal parte de terra pode ser como se segue Iniciando em um ponto marcado por um tubo de ferro 90 m ao norte do vértice NE dali para Norte 30419 m até um tubo de ferro dali para leste 26335 m para um tubo de ferro etc de volta para o ponto inicial tudo conforme visto em Topografia I no capítulo de Orientação Verdadeira e Magnética Resumo Nesta aula abordamos O conceito de Levantamento Expedito O conceito de Levantamento Topográfico O levantamento de propriedades e suas características Algumas técnicas de levantamentos como os marcos medidas e divisas linhas e meandros marcos testemunhos e descrições de terras em escrituras AULA 1 Exercícios 1 O que é necessário saber para se realizar um levantamento expedito 2 Que equipamentos topográficos são indispensáveis para um levantamento expedito 3 De acordo com a NBR 13133 ABNT 1994 diga qual a importância de termos os levantamentos topográficos através dos alinhamentos prediais 4 Qual a importância de um levantamento topográfico em um loteamento 5 Qual a importância dos marcos para levantamentos de loteamentos ATIVIDADE Exercícios Levantamento Expedito Aula 2 APRESENTAÇÃO DA AULA Os exercícios aqui apresentados são mais elaborados bem como podem estar na prova ou na APS portanto é de fundamental importância o aluno estar focado nos mesmos pois são elaborados para que o aluno faça uma análise muito técnica dos mesmos a partir do aprendizado adquirido através dos vídeos bem como da leitura do material complementar OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Realizar os exercícios sobre o levantamento expedito do terreno Analisar criteriosamente qual procedimento topográfico devese fazer para a situação hipotética descrita no exercício Desenvolver a técnica de realização do exercício através do conhecimento adquirido ao longo do curso Saber questionar e solucionar os problemas com rapidez abordando o conhecimento adquirido P á g i n a 28 2 INTRODUÇÃO 1 Porque devemos realizar o levantamento expedito topográfico antes da realização do levantamento propriamente dito Porque o levantamento expedito do terreno compreende não só a visita ao terreno mas também o momento em que se obtém o conjunto de informações para se estimar o volume de trabalho do empreendimento 2 Porque a presença do engenheiro responsável pela obra é fundamental no levantamento expedito Porque ele é o responsável pela obra bem como é o responsável por todas as informações coletadas em campo bem como sua presença é uma tarefa básica 3 Qual a importância dos marcos testemunhos para os levantamentos de loteamentos É importante para sabermos os pontos de interesse locados como divisa de lotes ruas bueiros postes etc 4 Quais informações devem ser coletadas durante um levantamento expedito de um terreno Devem ser coletados o máximo possível de informações como dimensões confrontantes benfeitorias existentes tipo de relevo aclive declive se tem infraestrutura necessária meiofio calçamento etc 5 Explique com suas próprias palavras porque os serviços de terraplanagem devem ser feitos após o levantamento expedito ATIVIDADE P á g i n a 29 Porque para se executar o levantamento expedito é necessário que o terreno não tenha nenhum tipo de intervenção pois é necessário estimar os serviços inclusive a mãodeobra custos e cronograma de obra 6 No levantamento de propriedades o que é preciso saber durante o levantamento expedito Os limites da terra nua os confrontantes se há áreas de vegetação nativa área de reserva legal área alagadiça estradas vicinais rurais de terra pontes bueiros linhas de transmissão linha de trem etc Resumo Nesta aula abordamos Exercício referente ao levantamento expedito Exercício referente ao levantamento topográfico propriamente dito Exercício referente ao levantamento de propriedades Exercício referente ao levantamento expedito em loteamentos AULA 2 Exercícios 1 Distinga entre vértice e marco 2 O que é um marco testemunho 3 Descreva o método de levantamento de medidas e divisas 4 Para que serve o levantamento expedito 5 Por que temos que realizar o levantamento expedito ATIVIDADE Levantamento Topográfica Específico Aula 3 APRESENTAÇÃO DA AULA Os levantamentos topográficos específicos são importantíssimos para que se possam saber em obra quais os elementos necessários e suas informações a serem coletadas durante um levantamento topográfico e com estas utilizálas nos projetos de engenharia para que se tenha excelente precisão durante a execução de qualquer obra OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Realizar a análise de informações de levantamentos diversos Saber identificar os elementos necessários para um levantamento topográfico qualquer Saber de acordo com a obra executar os procedimentos topográficos para a garantia de uma boa execução topográfica Saber identificar as cotas topográficas para utilizálas posteriormente no projeto de engenharia P á g i n a 33 3 INTRODUÇÃO Para dar uma melhor compreensão ao aluno a noção da grande quantidade de projetos de construção que necessitam apreciavelmente dos serviços de levantamentos apresentamos a seguinte lista parcial Loteamentos residenciais Desenvolvimento local Estradas Valas de drenagem Canalização sanitária e pluvial Bueiros Pontes Aterros Oleodutos Ferrovias Canais Aeroportos Linhas de transmissão Prédios Plantas industriais Reservatórios Estações de tratamento de esgoto e água Barragens Minas subterrâneas 31 Levantamentos preliminares Ao preparar o projeto para um prédio os engenheiros necessitam de uma planta topográfica do local de modo que a construção e as benfeitorias associadas possam ser locadas cuidadosamente Essas plantas são normalmente desenhadas em escalas grandes como 1100 1200 ou 1500 dependendo das dimensões e da complexidade do projeto As informações a serem incluídas são os limites da propriedade cotas para a preparação de curvas de nível locais e tamanhos de prédios existentes no local ou nas adjacências assim como os materiais com os quais foram construídos localização de qualquer objeto imóvel P á g i n a 34 localização de ruas meiosfios e calçadas existentes localização de hidrantes dimensões e localização das tubulações de gás água e esgoto incluindo localização de bocas de lobo e cotas invertidas ou seja pontos inferiores no lado interno das circunferências das tubulações localização de linhas de força linhas telefônicas postes de iluminação árvores e outros itens Antes que o projeto da estrutura possa começar a lista mencionada de informações necessárias deve ser fornecida para o engenheiro responsável pela obra Os dados normalmente serão apresentados em planta O posicionamento do prédio no terreno será baseado na informação apresentada na planta topográfica e o projeto do prédio proposto será sobreposto a ela O desenho final mostrará a localização do prédio com relação aos limites da propriedade ruas serviços públicos etc Provavelmente também mostrará como ficarão as curvas de nível finais após concluída a construção Um levantamento preliminar pode incluir o levantamento das estruturas existentes no local e talvez estruturas adjacentes à propriedade que podem ser afetadas pela nova construção Tais levantamentos devem ser realizados antes de começar a obra Eles devem incluir medições das coordenadas horizontais e verticais das fundações desses prédios de forma que seja possível determinar posteriormente se ocorreu qualquer movimento lateral ou vertical durante a construção A esse respeito deve ser notado que as acomodações continuam por alguns anos após o término da construção do prédio e se os prédios existentes no local ou nas adjacências são relativamente novos eles podem ainda estar em acomodação Como consequência a acomodação que ocorre em um prédio existente quando um novo está sendo erguido pode ou não ser devida somente à nova construção O levantamento de prédios existentes deve também incluir exames do interior e do exterior dos prédios a fim de registrar as suas condições Por exemplo itens como a localização e o tamanho de rachaduras nas paredes devem ser notados8 8 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 312 a 314 P á g i n a 35 311 Piqueteamento de greides Se um projeto é dimensionado para ser construído em cotas específicas é necessário colocar piquetes para guiar o construtor Uma vez que um greide aproximado tenha sido completado é necessário posicionar piquetes a fim de controlar o movimento de terra final Um piquete de greide é uma pequena estaca de madeira cravada no terreno até que o seu topo esteja na cota desejada para o trabalho final ou até que a cota do topo tenha uma relação definida com a cota desejada Os piquetes de greide são necessários para a de esgotos a pavimentação de ruas ferrovias prédios e assim por diante Piquetes convencionais são largamente utilizados para obras verticais enquanto as estacas são utilizadas para obras horizontais similar ao piquete contudo tem comprimento de 30 a 40 cm topo com 3x3 cm ou 3x4 cm e tem o lado pintado com o número da estação para identificar qual estaca está se trabalhando Quando são realizados cortes de dimensões apreciáveis pode não ser possível cravar piquetes no terreno até que seus topos estejam na cota final desejada porque eles teriam de ser cravados abaixo do terreno ou enterrados Se são previstos aterros de dimensões consideráveis o topo dos piquetes do greide também pode ter que ser colocado muito acima do nível do terreno Nesses casos o costume é cravar estacas chamadas de estacas testemunhas em cotas convenientes acima do terreno e pintálas então com os cortes ou aterros necessários para obter as cotas desejadas É muito útil para o empreiteiro quando as estacas são colocadas em alturas tais que os cortes e aterros sejam dados em números cheios Para certo ponto o topógrafo determina a cota requerida e subtrai da altura aI do nível Isso indica qual deve ser a leitura da mira quando o topo do piquete ATENÇÃO P á g i n a 36 estiver na cota desejada Então mais ou menos por tentativa e erro o piquete é cravado até que a leitura exigida na mira seja obtida quando estiver posicionada no topo do piquete Quando os levantamentos de greide estão próximos dos seus valores finais é possível cravar piquetes até que seus topos estejam nas cotas finais especificadas Os piquetes são comumente usados para levantamentos de greide ao longo de trechos de rodovias ferrovias e assim por diante Algumas vezes os piquetes de greide são colocados no eixo central das rodovias em vez de no acostamento pois se fossem colocados no acostamento poderia haver erros de medição nas faixas adjacentes ao acostamento Já locados no eixo estes não têm como acontecer Estes tópicos serão vistos na disciplina Estradas I9 312 Pontos de referência para construção Todos os piquetes de levantamento mesmo os mais firmes são vulneráveis a distúrbios durante a construção Como consequência é necessário referenciálos a outros pontos de forma que possam ser restabelecidos no caso de serem deslocados Em construção ou em locação os termos piquetes e estacas são muito usados Uma estaca é usualmente uma peça de madeira de mais ou menos 3 6 45 cm ou mais comprida afiada em uma das pontas para facilitar seu cravamento no terreno Um piquete é uma peça de madeira 5 5 cm de comprimento variável fixada no solo até que se nivele com o terreno sobre o qual é cravada uma tacha para marcar a posição precisa de um ponto no topo do piquete Normalmente uma ou mais estacas testemunhas nas quais são marcadas as identificações de um piquete são fincadas parcialmente no solo ao lado dos piquetes As estacas podem também ser sinalizadas com bandeirolas Na construção de estradas é comum referenciar uma amarração a cada 10 estacas ou 200 m em tangentes longas assim como os pontos iniciais e finais de curvas e os pontos de interseção das retas tangentes às curvas Para a construção de prédios é convencional referenciar os vértices dos prédios e até os vértices das propriedades se eles correrem risco de ser removidos As referências usadas devem ser em geral permanentes As marcações podem consistir em cruzes ou pontos gravados em pisos de concreto meiosfios 9 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 315 P á g i n a 37 calçadas ou em pregos cravados no asfalto Outros tipos são piquetes de madeira com seção maior pregos em árvores ou feições existentes tais como vértices de prédios Uma desvantagem dos últimos dois tipos de ponto é que não se pode instalar tripés sobre eles Algumas vezes as referências podem ser demarcadas sobre um meiofio pavimento ou parede com tinta vermelha Além disso as direções são frequentemente escritas sobre o pavimento descrevendo como encontrar as marcas estejam elas sobre o pavimento parede ou em qualquer outro local É conveniente colocar um número suficiente de pontos de referência de forma que se alguns deles forem perdidos o ponto referenciado possa ainda ser reposicionado Aconselhase registrar pontos importantes e descrevêlos em anotações de campo caso as marcações sejam apagadas ou os próprios pontos de referência sejam danificados É muito comum os piquetes serem arrancados de um loteamento pois quando ainda há serviços de terraplanagem em execução Com isso dá importância das anotações de campo porque sem elas o serviço de piqueteamento deverá ser realizado todo novamente e o levantamento topográfico será em vão Se as distâncias entre os pontos levantados e suas amarrações podem ser mantidas a menos de 2 m os pontos podem ser restabelecidos rápida e facilmente com metro articulado e um fio de prumo Caso os pontos de referência sejam colocados a distâncias maiores será necessário usar uma trena e talvez uma estação total para verificar e reposicionar os pontos da construção Provavelmente quase todos os pontos de construção serão danificados pelo menos uma vez talvez muitas vezes durante o processo de construção Por isso o topógrafo precisa posicionar os pontos de referência cuidadosamente de forma que se forem danificados possam ser facilmente restabelecidos É sempre desejável colocar SAIBA MAIS P á g i n a 38 estacas testemunhas e bandeirolas em torno de pontos importantes das construções Além dessas precauções é ainda necessário fazer verificação contínua de alinhamento e de posições Caso contrário alguns dos trabalhos de construção podem ser posicionados incorretamente resultando em possível remoção e reposicionamento de edificações já construídas a custo potencialmente elevado Um método muito comum de levantar pontos de referência é ilustrado na figura 02 Nessa figura são usados três pontos de referência se o ponto levantado for danificado ou removido ele pode ser restabelecido fazendo um arco com uma trena de aço na horizontal com centro em cada um dos pontos de referência A vantagem de manter os pontos de referência e os pontos levantados distantes de no máximo um comprimento de uma trena é óbvia 2 m é até melhor como descrito previamente Para proteger os piquetes e tornar mais fácil a sua localização é desejável cravar estacas inclinadas sobre seus topos Um método conveniente e frequentemente usado para referenciar vértices de prédios é mostrado na figura 02 É desejável sempre que possível instalar pontos de referência afastados a distâncias iguais do ponto levantado que está sendo referenciado de modo que não tenha que ser usada nenhuma anotação para reposicionálo Figura 2 Pontos de referência Fonte McCORMAC 2016 sp P á g i n a 39 Figura 3 Pontos de referência a distâncias iguais Fonte McCORMAC 2016 sp É mais rápido instalar pontos de referência aleatórios como mostrado na figura 04 para fazer uso de objetos relativamente permanentes como árvores prédios pavimentos ou postes nas proximidades Para restabelecer pontos de levantamento a partir dessas referências é recomendável usar no mínimo 03 três ajudantes de forma que as medidas possam ser feitas simultaneamente de ambos os pontos de referência10 Figura 4 Referência aleatória Fonte McCORMAC 2016 sp 10 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 315 a 317 P á g i n a 40 32 Locação de prédios O primeiro passo para locar um prédio é identificar os limites da construção sobre o terreno Muitas cidades têm normas de construção que especificam certas distâncias mínimas permissíveis dos limites do terreno às fachadas dos prédios As finalidades dessas normas são promover o crescimento organizado melhorar a estética e reforçar a proteção contra incêndio A equipe de topografia instala os piquetes de alinhamento com direções e distâncias medidas a partir dos prédios existentes ruas ou meiosfios de maneira que a estrutura seja erguida na posição planejada Depois de posicionar apropriadamente o prédio é necessário demarcar o local da edificação com as dimensões corretas Isso é importante particularmente mais ainda quando algum ou todos os componentes dos prédios são préfabricados e montados posteriormente in loco Na maioria dos levantamentos de edificações residenciais a locação pode consistir apenas no levantamento das fundações porque o empreiteiro da obra será capaz de obter todas as outras medições a partir dessas fundações As construções comerciais e industriais requerem uma locação detalhada e estacas de controle devido à duração do projeto de construção e ao tamanho do projeto É obviamente crítico para um trabalho de construção que todas as partes da estrutura sejam posicionadas nas cotas projetadas Para atingir esse objetivo o topógrafo estabelecerá uma ou mais referências de nível nas proximidades gerais do projeto Essas referências de nível são posicionadas fora das proximidades imediatas do prédio de modo que não sejam destruídas pelas operações de construção sendo usadas para viabilizar o controle vertical para o projeto Uma vez instaladas o topógrafo estabelecerá um bom número de referências de nível menos permanentes e mais acessíveis mais próximas ao projeto na ordem de 30 a 60 m A posição desses pontos menos permanentes deve ser cuidadosamente selecionada de forma que não sejam necessários pontos de mudança quando tiverem que ser locadas as cotas do projeto Essa seleção cuidadosa dos pontos pode resultar em economia crítica de tempo o que é importante nos projetos de construção Para grandes projetos de construção é desejável estabelecer as cotas com base nos valores do nível médio do mar qual é importante também para obras P á g i n a 41 subterrâneas Caso seja usada uma cota arbitrária suas cotas deverão ser suficientemente grandes para que não ocorra nenhuma cota negativa no projeto o que não é conveniente em topografia Outra ideia que pode poupar um tempo considerável consiste em estabelecer uma posição permanente para instalação do nível de forma que o instrumento possa ser instalado na mesma posição todos os dias Um modo de fazer isso é ter encaixes fixos para os pés do tripé construídos sobre uma calçada de concreto pavimento ou uma base plana de concreto especialmente posicionado Assim a altura do instrumento nível sempre será a mesma se forem usados os mesmos instrumento e tripé e a leitura da mira para qualquer posição desejada por exemplo o nível de um pavimento será constante Algumas vezes um pilar especial de concreto para instalação do nível pode ser justificável para um trabalho grande Também se aconselha uma plataforma quando é necessário verificar constantemente prédios existentes nas proximidades quanto a possíveis acomodações do solo recalques durante o progresso da nova construção Isso é importante durante escavações especialmente se houver muita vibração ou explosões Um conjunto de alvos pode ser fixado nos prédios próximos o nível é instalado em um ponto fixo e a luneta é usada para checar rapidamente se houve qualquer recalque por meio de visadas aos alvos Desse modo é necessário usar o mesmo instrumento e o mesmo tripé pernas rígidas não ajustáveis todos os dias É necessário também verificar frequentemente as cotas das RNs referências de nível permanentes comparandoas com as RNs em volta que estão fora da influência das atividades da construção Mais tarde durante a construção pode ser conveniente estabelecer uma RN em um ponto nas paredes ou em outra parte do prédio e usar esse ponto para medir ou atribuir cotas na estrutura Além disso outros pontos de referência podem ser instalados dentro do prédio nos quais maquinarias ou outros itens podem ser apropriadamente posicionados quando o prédio estiver fechado Isso é feito instalando pontos de referência feitos de latão ou discos fixados no piso ou em outros pontos no prédio Uma vez levantadas as paredes o topógrafo não conseguirá realizar longas visadas de pontos de referência do lado de fora do prédio11 11 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro LTC 2016 p 317 a 324 P á g i n a 42 33 Linhas de referência Antes que as medições efetivas de locação comecem é necessário estabelecer cuidadosamente linhas de referência ou linhas de base Para grandes projetos de construção o procedimento usual é instalar uma linha de base principal sobre a linha central da estrutura e assentar estacas ou piquetes preferencialmente de 3 3 cm ou maiores com tachas a intervalos que não excedam 30 m Esperase que esses piquetes permaneçam nessas posições por algum tempo durante a construção Se forem atribuídos números de estações aos pontos eles devem ser preferencialmente números grandes de modo que não seja necessária nenhuma estação negativa nas extremidades do sistema de controle do levantamento Neste caso devemse utilizar preferencialmente as estacas pois são bem mais eficientes que os piquetes para a situação proposta Anotase o número da estação e confeccionase o mapa de estacas para o empreendimento em questão Além disso são instalados marcos permanentes sobre a linha central após as extremidades da área do trabalho de construção As extremidades da linha são materializadas com marcos de concreto pesados moldados no local com chapas de metal embutidas em seus topos Os marcos das extremidades da linha podem ser ocupados pelo topógrafo permitindolhe verificar e reposicionar se necessário pontos dentro da área de construção Uma linha de base central será afetada tão frequentemente durante a construção que é comum estabelecer uma linha de base secundária paralela à linha central mas a alguma distância dela Na verdade algumas vezes podem ser estabelecidas duas linhas de referências adicionais uma na frente da construção e outra atrás ATENÇÃO P á g i n a 43 A figura 05 mostra uma linha de referência estabelecida em um lado do prédio Ao longo dessa linha são instalados os piquetes necessários para permitir ao topógrafo locar ou alinhar os cantos ou outras feições importantes do prédio Uma vez definidos os cantos de um prédio é essencial que sua localização seja cuidadosamente verificada12 As linhas tracejadas servem para conferir se a locação está correta ao qual veremos na aula 05 Figura 5 Locação da fundação de um prédio Fonte McCORMAC 2016 sp Quando é necessário fornecer constantemente alinhamento para pontos em uma construção cujas marcas de referências tenham sido alteradas o procedimento descrito e ilustrado na figura 05 tem a desvantagem de necessitar da instalação do instrumento e girálo em ângulos de 90 todas as vezes que um ponto é necessário É preferível usar um sistema em que os pontos importantes da construção possam ser conferidos ou restabelecidos meramente pela visada entre dois pontos ou esticando um fio ou uma linha entre eles Tal sistema é ilustrado na figura 06 Para esse prédio uma linha de referência e uma linha auxiliar foram estabelecidas juntamente com os pontos auxiliares mostrados Quando possível é desejável fixar ou pintar alvos sobre as paredes dos prédios existentes em vez de materializar 12 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 318 a 319 P á g i n a 44 pontos auxiliares no solo Tais alvos são bem menos propensos a ser destruídos do que os piquetes no solo13 Figura 6 Locação da fundação de um prédio Fonte McCORMAC 2016 sp 34 Métodos de estaqueamento radial Muitos projetos de construção hoje são preparados com base em sistemas de controle radial Com esse tipo de sistema os pontos de controle são instalados em locais adequados em torno do local de trabalho e usados para locar pontos importantes da estrutura Esses últimos pontos são locados pela medição de ângulos e distâncias a partir dos pontos de controle previamente instalados O método radial é muito eficiente para locar muitos pontos particularmente quando são usadas estações totais Para locar um projeto de construção um ou 13 ROYER K Applied Field Surveying New York John Wiley Sons Inc 1970 p 124 P á g i n a 45 mais pontos de controle são estabelecidos no local de trabalho ou nas proximidades Então as coordenadas dos vários pontos desejados são determinadas a partir das plantas do projeto Finalmente os ângulos e distâncias dos pontos de controle são calculados e locados no campo As estações totais podem ser usadas para fazer esses últimos cálculos Esse método de controle de levantamento é particularmente útil em edificações de formato circular ou curvilíneos como tanques silos domos arenas ou estruturas cilíndricas para contenção industrial14 35 Levantamento asbuilt Os levantamentos asbuilt como construídos são realizados após o término do projeto de construção para fornecer as posições e as dimensões dos objetos do projeto do modo como eles realmente foram construídos Esses levantamentos não somente oferecem um registro do que foi construído mas também permitem uma verificação da qualidade para ver se o trabalho foi feito de acordo com a concepção do projeto Os marcos de controle para o projeto são verificados e reajustados ou recolocados se necessário É essencial proteger esse sistema de controle tanto quanto possível caso haja futura modificação ou expansão do projeto A partir dos pontos de controle horizontais e verticais é preparado um mapa detalhado mostrando todas as mudanças realizadas durante a construção Um projeto de construção usual é sujeito a inúmeras modificações dos planos originais em função de modificações do projeto e de problemas encontrados no campo tais como tubulações subterrâneas condições inesperadas para fundações e outras situações não previstas Níveis a laser são particularmente úteis para conduzir levantamentos asbuilt Um exemplo é a verificação das cotas e declividades para drenagem Após instalar um nível a laser uma pessoa pode andar ao longo da obra com uma caderneta de campo e conferir as cotas O leitor deve notar que isso é necessário para levantamento de oleodutos redes de esgoto e outras estruturas subterrâneas antes de elas serem aterradas de forma que suas posições corretas sejam determinadas tanto horizontal quanto 14 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 320 P á g i n a 46 verticalmente Além disso esses levantamentos devem mostrar as localizações de tubulações existentes não previstas estruturas e outras feições que são encontradas na escavação Levantamentos asbuilt são documentos muito importantes e devem ser preservados para uso em reparos modificações e ampliações futuros 36 Levantamentos específicos de obras 361 Planejamento dos serviços Com base em uma planta da Prefeitura ou levantamento por aerofotogrametria deverá ser demarcada a área a ser levantada a localização dos marcos importante tais como praças ETAs postes etc A partir destes dados deve ser planejada a implantação dos novos pares de marcos que serão os pontos de partida e fechamento das poligonais topográficas a serem implantadas 362 Montagem das poligonais Deverão ser utilizados pares de receptores de GPS para levantamentos estáticos As poligonais de GPS deverão ser enquadradas ou fechadas 363 Levantamento planialtimétrico cadastral de ruas O levantamento será efetuado pelo eixo das ruas sendo pontos obrigatórios todos os cruzamentos de ruas e os pontos notáveis tais como partes altas ou baixas existentes no traçado da rua bem como bueiros pontes e drenagens que atravessarem a rua P á g i n a 47 Figura 7 Locação de uma rua Fonte ROSTAGNO 2011 Notase que o topógrafo conforme a figura 07 faz o nivelamento preciso da inclinação da rua com o apoio da máquina ou seja se vai levantar o seu greide15 ou não A distância máxima entre dois pontos coletados não poderá ser maior que 120 m e em trechos curvos de ruas deverão ser coletados pontos suficientes para reproduzir fielmente o traçado das mesmas Deverão ser levantados todos os cantos de quadras e os cantos de lotes ao longo do contorno da quadra de forma a reproduzir fielmente o traçado urbano dos lotes e das ruas No caso de ruas pavimentadas serão levantados também os meiosfios de forma a definir a caixa da rua e o contorno das quadras 364 Deverão ser coletadas na forma de croquis A posição relativa de cada imóvel em relação ao lote O nome da rua A localização de rios riachos canais e córregos A localização material diâmetros e cotas das galerias pluviais que cortam transversalmente as ruas 15 Greide é o perfil longitudinal de uma via P á g i n a 48 O tipo de pavimentação classificados em sem pavimento lajota paralelepípedo concreto e asfalto 37 Levantamento de barragens Cota das ombreiras Cota do vertedouro Cota da descarga Cota da saída da adutora NA com data e hora Cota da tomada dágua 38 Levantamento de estações de recalque Estações elevatórias de Água EEA e Estações Elevatórias de Esgoto EEE Cota do piso Cota do eixo da bomba Cota do topo fundo e NA do poço de sucção Cota do topo fundo e eixo da tubulação do barrilete 39 Levantamento de ETA Estação de Tratamento de Água E ETE estação de Tratamento de Esgoto Cota do piso de cada andar Cota do NA de entrada Cota de saída do tanque de contato 310 Levantamento de reservatório Cota da laje superior Cota do fundo Cota do extravasor Cota da tubulação de entrada Cota da tubulação de saída Cota do topo fundo e eixo da tubulação do barrilete P á g i n a 49 311 Levantamento de lotes urbanos No caso de lotes urbanos o terreno deverá ocupar completamente um ou mais lotes dependendo das necessidades não deixando áreas residuais Deverão ser ainda levantadas A rua onde se situa a frente do lote As ruas transversais à rua onde se situa o lote de forma a definir precisamente a sua localização Nome do proprietário e dos extremantes Outros dados pertinentes Levantar todas as benfeitorias existentes nos lotes a desapropriar Levantar e definir áreas alagadiças e de mata se houverem Nome do proprietário e dos extremantes Outros dados pertinentes 312 Lotes rurais ou glebas urbanas Deverá estar inclusa no levantamento a estrada de acesso que se fizer necessária para o terreno a partir das vias públicas Sempre que possível o acesso deverá ser junto a uma das extremas do terreno Deverão ser ainda levantadas Áreas de vegetação ou de cultura se existirem Benfeitorias existentes nas áreas a desapropriar Áreas alagadiças e os níveis de enchente se houverem Nome do proprietário e dos extremantes Outros dados pertinentes16 16 Disponível em httpwwwcasancombrckfinderuserfilesfilesDocumentosDownloadTopografia3 Edicaopdf Acesso em 07 maio 2017 Resumo Nesta aula abordamos Os levantamentos topográficos preliminares de uma obra qualquer O piqueteamento para que serve e a sua importância no planejamento de um empreendimento através do levantamento topográfico Os pontos de referência para uma construção qual será visto com mais precisão na aula 05 As informações mais importantes para levantamentos topográficos de obras específicas AULA 3 Exercícios 1 Explique com suas próprias palavras qual a importância de sabermos o que é preciso no que diz respeito ao levantamento topográfico em uma obra qualquer 2 Qual a diferença entre piquete e estaca 3 Por que as estacas devem ser numeradas 4 Qual importância da utilização dos piquetes na localização das fundações 5 Qual a importância do aparelho nível ótico no levantamento topográfico de ruas ATIVIDADE Exercícios Levantamento Topográfico Específico II Aula 4 APRESENTAÇÃO DA AULA Os exercícios aqui apresentados são mais elaborados bem como podem estar na prova ou na APS portanto é de fundamental importância o aluno estar focado nos mesmos pois são elaborados para que o aluno faça uma análise muito técnica dos mesmos a partir do aprendizado adquirido através dos vídeos bem como da leitura do material complementar OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Realizar os exercícios de levantamentos topográficos específicos Analisar criteriosamente qual procedimento topográfico devese fazer para a situação hipotética descrita no exercício Desenvolver a técnica de realização do exercício através do conhecimento adquirido ao longo do curso Saber questionar e solucionar os problemas com rapidez abordando o conhecimento adquirido P á g i n a 53 4 EXERCÍCIOS Questão 1 Explique com suas próprias palavras a importância de se fazer um levantamento topográfico para loteamentos urbanos no que diz respeito ao crescimento urbano ordenado e suas diretrizes de implantação Os loteamentos devem ser ordenados para que suas redondezas se desenvolvam também de forma ordenada ou seja tenha um planejamento viário circulação de pedestres mobilidade e acessibilidade Para sua implantação é necessário que se tenha infraestrutura adequada como luz rede de água esgoto pluvial e o calçamento Questão 2 Ao iniciar um levantamento planialtimétrico é tecnicamente mais indicado É indicado conhecermos a região sempre realizando um levantamento expedito levantando as benfeitorias e também as divisas por onde o levantamento será feito Questão 3 Quais são os procedimentos em nível de projeto a serem adotados quando realizamos um levantamento topográfico em um terreno qualquer Levantamento expedito levantamento topográfico estudos ambientais anteprojeto projeto básico projeto executivo e projetos complementares estrutural elétrico hidrossanitário pavimentação incêndio telefônico SPDA Sistema de proteção contra descarga atmosférica vulgo pararaios Questão 4 Em um prédio com 10 dez andares o que é preciso fazer topograficamente para de ter um sistema de distribuição de água potável eficiente O ideal é que na distribuição de água potável logo após a caixa dágua se tenha um barrilete com registros individuais pois se houver um problema de vazamento em alguma unidade habitacional não é necessário interromper o fornecimento em todo o prédio apenas na unidade em questão P á g i n a 54 Questão 5 Em uma obra de uma via qualquer descreva quais os procedimentos topográficos a serem adotados para a confecção do perfeito traçado em nível de projeto Realizar o levantamento cadastral de ruas pois com este poderemos ter uma noção de como utilizaremos o nível ótico e como será o apoio da motoiveladora patrol para a movimentação de terra Se for terra nua marcos de estacas são cravados no chão para determinar o offset que é o espeço máximo onde as máquinas realizarão o seu trabalho Questão 6 Nos levantamentos topográficos específicos em especial os reservatórios superiores de edifícios temos o chamado Barrilete Qual a importância de se conhecer as cotas topográficas deste elemento hidráulico neste tipo de edificação Justifique a sua resposta utilizando as suas próprias palavras Para conhecermos as vazões de jusante das unidades consumidoras O barrilete tem a função de distribui a água de forma uniforme para todos os pontos de água existentes Questão 7 Para que se possa fazer o projeto de um edifício será necessária a contratação de um levantamento topográfico que contenha os limites e confrontações do terreno sua orientação e as cotas desses pontos de perímetro Explique com suas próprias palavras como será feito este tipo de levantamento topográfico Será feito com piquetes cravados no chão para locar os pontos de fundação bem como devemos fazer o levantamento expedito para saber se o terreno é em aclive ou declive se precisará de corte ou aterro bem como quais os equipamentos e maquinários para a realização do mesmo nível teodolito escavadeira patrol rolo compactador etc Questão 8 Levantamentos topográficos representam o conjunto de métodos destinados a medições de ângulos e de distâncias com instrumental P á g i n a 55 adequado à exatidão pretendida A respeito do assunto diga se os itens abaixo são verdadeiros ou falsos Caso o item seja falso justifique com suas próprias palavras o mesmo Caso o item não contenha a justificativa o item será considerado incorreto I Levantamento topográfico expedito constituise de um levantamento exploratório do terreno com a finalidade de reconhecimento prevalecendo os critérios de exatidão Falso Não prevalecem os critérios de exatidão II Levantamento topográfico planimétrico levantamento dos limites e confrontações de uma propriedade pela determinação do seu perímetro Verdadeiro III Levantamento topográfico planialtimétrico levantamento topográfico altimétrico acrescido da determinação planimétrica do relevo do terreno e da drenagem natural Verdadeiro IV Levantamento topográfico altimétrico levantamento que objetiva a determinação das alturas relativas a uma superfície de referência pressupondose o conhecimento de suas posições planimétricas visando à representação planimétrica da superfície levantada Falso O conhecimento de suas posições altimétricas V Levantamento topográfico planimétrico cadastral levantamento planialtimétrico acrescido da determinação planimétrica da posição de certos detalhes visíveis ao nível e acima do solo e de interesse à sua finalidade Falso Levantamento planimétrico acrescido Resumo Nesta aula abordamos Exercícios sobre diversos tipos de levantamentos específicos Exercícios sobre conceitos de levantamento expedito trazido a esta aula Exercícios sobre conceitos de levantamento topográfico trazido a esta aula Exercícios com nível de dificuldade de prova AULA 4 Exercícios 1 Por que os piquetes são mais utilizados para obras verticais 2 Quais os procedimentos para se realizar um levantamento de um Shopping Center 3 Porque os procedimentos de levantamento das ETAs são iguais ao das ETEs 4 Quais os procedimentos de levantamento de loteamentos urbanos 5 Qual a diferença entre os levantamentos de loteamentos urbanos e rurais ATIVIDADE Locação de obras Aula 5 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula o aluno irá aprender como se loca uma obra qualquer bem como se desenvolve tecnicamente um mapa de fundação bem como quais são os procedimentos topográficos de execução da locação e como se faz as conferências em obra OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Os procedimentos de locação de uma obra Realizar a análise do mapa de fundação para a locação de seus elementos Os procedimentos de uma obra subterrânea Como locar paredes viadutos pontes túneis e prédios P á g i n a 59 5 INTRODUÇÃO Locação é a operação inversa do levantamento No levantamento também chamado de medição o profissional vai ao terreno obter medidas de ângulos e distâncias para no escritório calcular e desenhar Na locação também chamada de marcação os dados foram elaborados no escritório através de um projeto O projeto da obra no entanto deverá ser implantado no terreno Para isso o profissional munido dos dados do projeto irá locálos no terreno Significa que o sucesso da obra depende de duas atividades bem executadas para que resulte exatamente como foi projetada um correto levantamento e de uma boa locação Muitas vezes são encontradas dificuldades na locação porém o erro inicial foi do levantamento que forneceu ao projetista uma forma do terreno que não coincide com a forma real Basicamente a locação pode ser efetuada usandose os dois sistemas de coordenadas universais os retangulares e os polares Como regra geral podemos dizer que as coordenadas polares cartesianas são melhores para locar alinhamentos e as coordenadas polares direção e distância para locar pontos Para caracterizar melhor a aplicação destes dois sistemas de coordenadas nas locações vamos abordar diferentes tipos de obras17 51 Locações de obras diversas 511 Locação de edifícios Os projetos de edifícios comumente compõemse de paredes divisórias e limítrofes alinhadas Quer dizer que os alinhamentos são à base do projeto Então o uso das coordenadas retangulares é mais favorável18 17 BORGES A C Topografia aplicada à engenharia civil volume 2 São Paulo Blucher 2010 p 219 18 BORGES A C Topografia aplicada à engenharia civil volume 2 São Paulo Blucher 2010 p 219 a 220 P á g i n a 60 Figura 8 Planta de detalhe Fonte BORGES 2010 sp P á g i n a 61 512 Locação de estacas Para se localizarem os diversos detalhes de um projeto sobre o terreno o faremos pelas paredes que aparecem na planta Porém desde que haja necessidade de estaqueamento a posição da estaca deve ser fixada inicialmente Só depois do estaqueamento pronto iremos locar as paredes Devemos lembrar que o bateestaca como máquina extremamente pesada e que é transportada arrastandose no terreno irá desmanchar qualquer locação prévia das paredes Para locação das estacas convém preparar uma planta deste detalhe tal como aparecem na figura 08 Devese notar a preocupação de se escolher uma origem para eixos de coordenadas ortogonais e as distâncias marcadas sobre eles serão portanto acumuladas desde a referida origem As estacas devem estar sempre dispostas em cota acumulada ou seja a locação da cota de cada elemento de fundação sempre terá seu zero no gabarito tabeira para que não ocorram erros das medidas como o famoso eixo a eixo nos elementos estruturais Nas construções onde existe estrutura de concreto caberá ao escritório de cálculo o fornecimento da planta de locação das estacas No local providenciamos a colocação de tábua ou sarrafo em volta de toda a área de construção formando um retângulo por exemplo O sarrafo deve ser colocado inteiramente nivelado ATENÇÃO P á g i n a 62 Figura 9 Planta de obra Fonte BORGES 2010 sp P á g i n a 63 Figura 10 Implantação de um imóvel Fonte BORGES 2010 sp Sobre o sarrafo serão medidas as diversas distâncias marcadas na planta fixando por intermédio de cravação de pregos os mesmos pontos nos lados opostos P á g i n a 64 do retângulo Isto faz com que uma estaca exija a colocação de quatro pregos sobre o sarrafo como mostra a figura 11 Nas figuras 12 e 13 é mostrado como é a construção do gabarito tabeira e a disposição dos pregos A estaca X tem seu local fixado pela interseção de duas linhas esticadas uma do prego 1 ao prego 1 e outra do prego 2 ao prego 2 Caso haja diversas estacas no mesmo alinhamento o mesmo par de pregos servirá para todas elas Depois de terminada a cravação de todos os pregos necessários iremos esticando linhas 2 a 2 e as interseções estarão no mesmo prumo do local escolhido pelo projeto para a cravação da estaca Porém como o cruzamento das linhas poderá estar muito acima da superfície do solo por intermédio de um prumo levamos a vertical até o chão e nele cravamos pequena estaca de madeira piquete geralmente com 3x3 cm de seção Este piquete deverá ser pintado com uma cor para a identificação do mesmo O piquete deve ser cravado até o nível do chão para que o bateestaca não o arranque ao passar sobre ele Figura 11 Disposição dos pregos Fonte BORGES 2010 sp P á g i n a 65 Figura 12 Gabarito Tabeira Fonte McCORMAC 2016 sp Quando se trata de edificação de casa térrea só 1 pavimento ou sobrado 2 pavimentos a colocação da tábua ou sarrafo corrido pode prever a necessidade de futuros andaimes A planta figura 13 representa o pavimento térreo de uma construção Não há a preocupação de representar portas e janelas e nem definir a utilidade de cada compartimento As medidas constantes na planta representam as distâncias livres isto é de face a face de paredes A planta de obra figura 13 geralmente em escala 150 ou mesmo 1100 não pode conter incoerências ou erros o seja as distâncias parciais somadas devem resultar a distância total No exemplo a seção AA temos 200 300 315 320 065 1200 m largura do lote 065 m é a somatória das espessuras das paredes 025 015 025 P á g i n a 66 Figura 13 Gabarito mostrando os fios e as cotas do primeiro pavimento19 Fonte McCORMAC 2016 sp A tábua ou sarrafo que deve circundar a área construída terá as dimensões conforme a figura acima A tábua ou sarrafo que deverá circundar o contorno da área a ser construída com um afastamento de 150 m para futuras passarelas dos andaimes Para a pregagem da tábua corrida serão cravados no solo pontaletes de pinho 3 x 3 Esses são os pontaletes usados normalmente como escoramento das lajes A figura 14 representa a colocação dos pontaletes e da tábua corrida Os pontaletes serão cravados cerca de 060 m no solo para melhor fixação e espaçados cerca de 250 m para que os vãos das tábuas das passarelas de andaime tenham resistência20 19 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 321 20 BORGES A C Topografia aplicada à engenharia civil volume 2 São Paulo Blucher 2010 p 220 a 223 P á g i n a 67 Figura 14 Pontaletes e tábua corrida Fonte BORGES 2010 sp 513 Locação de paredes Tanto na colocação de paredes como a das estacas deve de preferência ser executada pelo próprio engenheiro Uma locação malfeita trará desarmonia entre o projeto e a execução cujas consequências poderão ser bem graves Caso se possa contar com um mestredeobras de certa capacidade quando muito poderíamos aceitar a sua locação desde que por nós verificados nas suas partes básicas esquadros perfeitos e comprimentos totais exatos Ao marcarmos as posições das paredes devemos fazêla pelo eixo para que se tenha distribuição racional das diferenças de espessura da parede no desenho e na realidade Nas plantas é hábito desenhar as paredes de um tijolo de 25 cm de espessura sabemos que na execução depois de revestida apresenta a espessura de 27 ou 28 cm As paredes de meiotijolo aparecem nos desenhos com 15 cm e na execução com 14 cm Ora estas diferenças que isoladamente são insignificantes acumuladas já representam considerável modificação entre projeto e execução caso não sejam distribuídas A melhor forma de distribuição será a locação das paredes pelo eixo e não por uma das faces Além desta vantagem teríamos menor risco de confusão por parte dos pedreiros já que sabemos que todos os alinhamentos marcados representam o eixo das paredes e portanto colocarão os tijolos metade para cada lado Marcando pelas faces poderia surgir dúvida quanto à parede ser de um ou outro lado do alinhamento marcado Quanto ao processo de fixação dos alinhamentos no terreno são conhecidos dois processos P á g i n a 68 a Processo dos cavaletes Os alinhamentos são fixados por pregos cravados em cavaletes Estes são constituídos de duas estacas cravadas e uma travessa pregada sobre elas A figura 15 mostra como o alinhamento da parede foi estabelecido por intermédio dos dois cavaletes opostos Figura 15 Alinhamento de dois cavaletes Fonte BORGES 2010 sp Devese tanto quanto possível evitar tal processo porque os cavaletes podem facilmente ser deslocados por batidas de carrinhos de mão pontapés etc Deslocandose o cavalete sem que tal seja notado a parede resultará fora do alinhamento previsto Só se justifica o seu emprego em construção muito pequena onde os alinhamentos permanecem fixados nos cavaletes poucas horas porque logo são levantadas as paredes b Processo da tábua corrida Consiste na cravação de pontaletes de pinho 3 x 3 ou 4 x 4 distanciados entre si de 150 metros aproximadamente e afastados das futuras paredes cerca de 120 metros Estes pontaletes servirão mais tarde para erguimento de andaimes sempre necessários Nos pontaletes serão pregadas tábuas sucessivas formando uma cinta em volta da área a ser construída As tábuas deverão estar estendidas em nível para que se possa esticar a trena sobre elas Pregos fincados nas tábuas determinam os alinhamentos Não há dúvida de que os deslocamentos dos pontos marcados deste modo são impossíveis e considerando que os pontaletes serão usados para andaimes não haverá perda de tempo É pois o processo ideal P á g i n a 69 A locação deve ser procedida com trena de aço já que é a única que nos merece fé É proibido o uso de trena de pano já que estica à vontade de quem usa podese empregar também trena de plástico Para perfeito esquadro entre dois alinhamentos devemos usar o teodolito Desde que se fixem dois alinhamentos ortogonais com o aparelho os pontos restantes podem ser marcados com trena de aço É hábito ainda ao terminarmos a locação estendermos linha em dois alinhamentos finais e verificar a exatidão do ângulo reto com o aparelho Se o primeiro e o último esquadros estão perfeitos os intermediários também estarão salvos engano facilmente visível e verificável A figura 16 mostra um trecho de construção locada pelo processo da tábua corrida Figura 16 Processo da tábua corrida Fonte BORGES 2010 sp Desde que apenas o eixo foi demarcado caberá ao mestre de obras a colocação de pregos laterais que marquem a largura necessária para abertura da vala do alicerce e da parede Convém recomendar que os pregos utilizados fossem sempre diferentes menores do que aquele que marca o eixo para evitar confusão21 21 BORGES A C Topografia aplicada à engenharia civil volume 2 São Paulo Blucher 2010 p 223 a 229 P á g i n a 70 514 Locação de viadutos e pontes Os tabuleiros dos viadutos apoiamse sobre os pilares Os eixos dos pilares são os pontos que devem ser locados Na figura 17 os pontos E e F são o eixo dos dois pilares de suporte do viaduto cujo eixo é a e b Figura 17 Eixo dos pilares de uma ponte Fonte BORGES 2010 sp No local foram estabelecidas as estacas A B C e D formando um quadrilátero irregular com visibilidade nas diagonais AC e BD Um levantamento com teodolitos de segundos e distanciômetros eletrônicos pode estabelecer as coordenadas dos vértices A B C e D com precisão milimétrica No projeto do viaduto os eixos dos pilares E e F devem também ter suas coordenadas estabelecidas com a mesma origem dos vértices de quadrilátero com isso facilmente ficam estabelecidas as direções e distâncias para E e F sejam locadas a partir dos vértices também com precisão milimétrica22 515 Locação de túneis Os túneis devem ser perfurados simultaneamente pelas duas extremidades Assim trabalharão duas equipes acelerando os trabalhos Também serão 22 BORGES A C Topografia aplicada à engenharia civil volume 2 São Paulo Blucher 2010 p 229 e 230 P á g i n a 71 diminuídas as distâncias para retirada do material escavado Para que as duas equipes realmente se encontrem no ponto previsto é necessário que as direções de perfuração sejam de alta precisão Por isso deve ser montada uma triangulação com medidas de grande precisão Para a construção do túnel de Heitesberg Suíça com cerca de 4900 metros de comprimento foi estabelecida a base de triângulos conforme a figura 18 A ferrovia ligando Zurich com Berna foi projetada com um túnel de 49 Km na região de Heitesberg Na região foram estabelecidos os marcos de referência A B C D E e F O levantamento dos triângulos e quadriláteros foi efetuado com teodolito de alta precisão As coordenadas dos marcos foram obtidas com um erro máximo de 1 cm Desses marcos foram calculadas dos pontos G e H entrada e saída do túnel Com isso o ponto 1 de encontro das duas frentes de perfuração foi determinado com um erro médio de 37 cm na longitude 55 cm para desvio lateral e 1 cm na cota23 Figura 18 Locação Subterrânea Fonte BORGES 2010 sp 23 BORGES A C Topografia aplicada à engenharia civil volume 2 São Paulo Blucher 2010 p 230 Resumo Nesta aula abordamos Locação de Edifícios Locação de Estacas Locação de Paredes Locação de Viadutos e Pontes Locação de Túneis AULA 5 Exercícios 1 Explique com suas próprias palavras como se faz uma locação de obra subterrânea qualquer 2 Qual a importância dos pregos no gabarito 3 Qual a diferença entre cavaletes e gabaritos 4 Como é feito o alinhamento do eixo para locação de paredes 5 Como é feita a locação de Estacas ATIVIDADE Exercícios Locação de obras Aula 6 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula o aluno irá aprender a desenvolver os exercícios referentes à aula 05 Locação de Obras bem como saber analisar quando utilizar entre uma e outra técnica de locação Irá aprender também a resolver os exercícios correntes a respeito do tema OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Realizar os exercícios de locação de obras em geral Analisar criteriosamente qual procedimento topográfico devese fazer para a situação hipotética descrita no exercício Desenvolver a técnica de realização do exercício através do conhecimento adquirido ao longo do curso Saber questionar e solucionar os problemas com rapidez abordando o conhecimento adquirido P á g i n a 75 6 EXERCÍCIOS 1 Na locação de obras em geral explique porque devemos locar primeiro o eixo dos elementos de fundação e posteriormente as faces Para não ocorrer erros da locação de revestimentos de fundação por exemplo pois se foi previsto ou não tais revestimentos podese confundir qual lado foi previsto daí a realização da locação pelos eixos primeiro e posteriormente pelas faces 2 A respeito de locação de obras identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras V ou falsas F justificando com suas próprias palavras os itens falsos I Na locação de obras de grandes dimensões verticais é preferível o uso de cavaletes com equipamentos topográficos do que tabeiras Falso Obras verticais usamse os gabaritos II O gabarito é o elemento de locação que circunda todo o entorno do edifício a uma distância aproximada de 200 m Verdadeiro III Não é recomendável que as coordenadas sejam marcadas utilizando sempre a mesma origem para evitar propagação de erros Falso É recomendado o uso da mesma origem pois a cota sempre será acumulada pois se há o erro de uma cota não ocorrerá com outra sucessiva Já se as cotas não forem acumuladas e ocorrer um erro logo no início todas as outras estarão erradas IV Como ponto de referência pode ser utilizado o alinhamento da rua ou um poste no alinhamento do passeio Verdadeiro P á g i n a 76 3 A respeito de locação de obras diga se os itens abaixo são verdadeiros ou falsos Caso o item seja falso justifique com suas próprias palavras o mesmo I A demarcação dos pontos que irão definir o edifício no terreno é feita a partir de um referencial previamente definido considerandose três coordenadas sendo duas planimétricas e uma altimétricas Verdadeiro II Para a locação da obra são necessários somente os projetos de estrutura e de arquitetura Falso O projeto de fundação é necessário III A locação da obra deve ser realizada somente após a movimentação de terra e execução das fundações Falso Pode ser feito antes da movimentação de terra IV As tábuas que compõem os quadros de madeira gabaritos só precisam ser niveladas nos casos em que o terreno possui desnível superior a um metro Falso Devem ser niveladas em qualquer desnível V O gabarito somente poderá ser desmontado após a execução da totalidade da estrutura de concreto Falso Após a execução total da fundação 4 Quanto à conferência para saber se a obra está no esquadro através do método do triângulo retângulo explique com suas próprias palavras em que fase da obra este procedimento é utilizado É feita na fase de fundação da obra 5 Explique com suas próprias palavras como é feito o método do triângulo retângulo em obra Fazse a conferência com o intuito de colocar a obra no esquadro ou seja se tivermos um elemento de fundação 01 a 30 m de um elemento de fundação 02 P á g i n a 77 este fazendo um ângulo de 90º com um elemento de fundação 03 a 40 m do elemento 02 teremos a distância do elemento 01 ao elemento 03 iguais a 50 metros qual utilizaremos o teorema de Pitágoras para o cálculo Em obra este procedimento pode ser feito com trena ou teodolito 6 Discuta a importância de fazer o levantamento asbuit para um trabalho de construção Os levantamentos asbuilt como construído são feitos após o término do projeto de construção para fornecer posições e dimensões das características do projeto do modo como eles foram realmente construídos Esse levantamento não somente oferece um registro do que foi construído mas também uma verificação para ver se o trabalho foi feito de acordo com a concepção do projeto Os marcos de controle para o projeto são verificados e reajustados ou recolocados se necessário É essencial proteger esse sistema de controle tanto quanto possível caso haja futura modificação ou expansão do projeto Resumo Nesta aula abordamos Exercícios sobre a locação de obras diversas Exercícios sobre a verificação de obras no esquadro Exercícios sobre gabarito de obra Exercício sobre asbuilt AULA 6 Exercícios 1 Quais são os tipos de levantamentos necessários para um projeto de construção 2 O que são piquetes de greide 3 O que é cota negativa 4 Distinga entre piquete e estaca 5 Qual é a finalidade de uma bancada de obras ATIVIDADE Aula prática O Uso do Nível Ótico Aula 7 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula prática será apresentado o protocolo que é utilizado para a mesma bem como a presença do aluno é fundamental para que aprenda o procedimento de instalação do aparelho nível ótico analógico bem como os procedimentos de campo para os nivelamentos geométricos simples e geométricos compostos OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Aprender a manusear o nível ótico analógico e seus acessórios como régua graduada tripé nível de cantoneira e a calculadora científica para a realização dos cálculos pertinentes Utilizar as técnicas de levantamento topográfico de acordo com a NBR 13133 tanto para o nivelamento geométrico simples quanto para o nivelamento geométrico composto Aprender a executar os nivelamentos geométricos simples e compostos P á g i n a 81 7 AULA PRÁTICA PROTOCOLO DE AULA PRÁTICA OBJETIVO Apresentação aos alunos do aparelho Nível Ótico para uso em campo qual faz medições de distâncias verticais MATERIAIS 1 Nível Ótico Analógico com prumo ótico 1 tripé 2 réguas graduadas 2 níveis de bolha Calculadora Científica Caderneta de Campo PROCEDIMENTO NÍVEL ÓTICO ANALÓGICO 1 Montagem geral do tripé acoplado ao nível ótico bem como fazer seu nivelamento para o correto manuseio 2 Instalação régua graduada na ré e na vante para se fazer as medidas 3 Leitura dos dados no nível ótico e anotação na caderneta de campo modelo entregue pelo professor Confecção de planta topográfica do caminhamento levantado para entregar na aula seguinte em AUTOCAD Resumo Nesta aula abordamos Procedimento de instalação do Nível Ótico Analógico e seus acessórios Procedimento para a execução do nivelamento geométrico simples Procedimento para a execução do nivelamento geométrico composto Cálculos dos desníveis para os nivelamentos parciais e totais Preenchimento da caderneta de campo Confecção do desenho em AUTOCAD AULA 7 Exercícios 1 Como é o procedimento de nivelamento do nível ótico analógico 2 Como é feita a leitura adequada da régua graduada 3 Explique com suas próprias palavras qual a diferença entre o nivelamento geométrico simples e composto 4 Como é o procedimento de visada na régua graduada através do aparelho nível ótico 5 Explique com suas próprias palavras como é o procedimento de construção de curvas de nível com o levantamento do nível ótico ATIVIDADE O uso do GPS Sistema de Posicionamento Global Aula 8 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula o aluno irá aprender sobre o Sistema Global Position System GPS ou em bom português Sistema de Posicionamento Global A aula não é sobre aparelhos GPS mas sim sobre um poderoso sistema que é utilizado no mundo todo OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Compreender a respeito do Sistema GPS Saber como o GPS se triangula Conhecer os erros e as falhas do sistema Como se procede em um levantamento com aparelho GPS Conhecer as características e os procedimentos do GPS P á g i n a 85 8 INTRODUÇÃO A humanidade tem procurado um sistema acurado para a locação de pontos sobre a superfície da Terra desde quase o início da história registrada Tal sistema está agora disponível é o sistema de posicionamento global GPS ou Global Position System Esse sistema pode tornarse a maior ferramenta de levantamento já desenvolvida Com o GPS os pontos podem ser locados rápida e acuradamente sobre a Terra pela medição de distâncias desses pontos aos satélites artificiais Você pode estar bastante surpreso em saber que a localização de pontos sobre a Terra e a distância entre esses pontos sejam pequenas ou longas podem ser determinadas com exatidão igual ou superior pela medição de distâncias a satélites afastados milhares de quilômetros no espaço em vez de usar as técnicas convencionais diretas sobre a Terra onde os pontos estão localizados Em 1978 o Departamento de Defesa DOD começou a lançar satélites no espaço com o objetivo de ser capaz de locar rapidamente e com precisão posições sobre a Terra Esse sistema foi mantido em segredo por cinco anos Em 1983 um avião militar soviético derrubou uma aeronave civil coreana que adentrou no espaço aéreo soviético em consequência de erros de navegação Todos os 269 passageiros e tripulantes a bordo foram mortos Logo depois o presidente Ronald Reagan anunciou que o GPS seria disponibilizado para usos civis assim que fosse concluído Em 1985 os 10 primeiros satélites experimentais do Block 1 foram lançados e isso validou a capacidade do sistema Em janeiro de 1994 um conjunto de 24 satélites do Bloco 1 e os satélites mais modernos do Bloco 2 forneciam uma cobertura completa da Terra Como a vida útil estimada de cada satélite é de aproximadamente sete anos é necessário lançar reposições periodicamente Satélites mais modernos acrescentaram melhorias significativas de navegação para o sistema A força gravitacional da massa da Terra mantém os satélites em órbita Cada satélite tenta voar sobre a Terra em uma linha reta a 13917 kmh mas a força gravitacional o puxa para baixo Como resultado o satélite desce verticalmente para um percurso que é paralelo à superfície curva da Terra Se a velocidade do satélite diminuísse ele cairia na Terra e se aumentasse deixaria a Terra e se afastaria em direção ao espaço Os satélites GPS estão na órbita média terrestre a cerca de 20200 km acima da superfície da Terra onde as órbitas são totalmente livres da atmosfera P á g i n a 86 Eles estão localizados em planos orbitais inclinados a 55 em relação ao equador A constelação inicial de satélite foi fabricada pela Rockwell International agora parte da Boeing pesa 882 kg cada e tem uma extensão de 518 m quando seus painéis solares são estendidos de acordo com a figura 19 A próxima geração de satélites GPS III será fabricada pela Lockheed Martin O primeiro lançamento foi feito em 2014 A finalidade original do sistema de satélite era para permitir que aeronaves navios e os grupos militares determinassem com rapidez suas posições geodésicas Embora o sistema tenha sido desenvolvido para fins militares ele é de benefício tremendo para outros grupos tais como o National Geodetic Survey os profissionais de levantamentos privados e muito do público em geral como será discutido mais adiante Com talvez algumas poucas exceções como para levantamento em locais onde é difícil ou impossível receber sinais dos rádios dos satélites tais como trabalhos em mineração onde há prédios altos muito próximos e em florestas densas o GPS pode ser usado para realizar qualquer coisa que possa ser feita com as técnicas de levantamentos convencionais Figura 19 Satélite GPS Fonte Domínio público P á g i n a 87 Uma característica particularmente útil dos satélites é que os sinais de rádio estão disponíveis gratuitamente para os usuários em qualquer parte do mundo a qualquer hora do dia ou da noite durante chuva neve nevoeiro e quaisquer outras condições climáticas Mais de 10 bilhões de dólares foram gastos pelo DOD para estabelecer o sistema24 81 Estações de monitoramento Além dos satélites no espaço o GPS inclui seis estações de monitoramento na Terra Elas estão localizadas no Havaí na Ilha de Ascensão no meio do Oceano Atlântico entre a América do Sul e a África Kwajalein no Oceano Pacífico a nordeste de Nova Guiné Diego Garcia no Oceano Índico e em Colorado Springs no estado do Colorado Estados Unidos A estação de controle principal está em Colorado Springs Os satélites também são monitorados por estações posicionadas em vários outros locais do mundo Os satélites possuem período de revolução de 11 horas e 58 minutos Como consequência cada um passa sobre uma das estações de monitoramento duas vezes por dia As respectivas altitude velocidade e posição são cuidadosamente medidas e a informação é transmitida para a estação principal em intervalos de poucas horas Embora os satélites sejam lançados em órbitas muito precisas eles tendem a derivar um pouco Essas variações em suas posições que são geralmente bastante pequenas devemse à atração da gravidade do Sol e da Lua e à pressão da radiação solar O DOD envia as informações relativas às posições dos satélites várias vezes ao dia para os satélites e cada satélite transmite as correções necessárias junto com os sinais25 82 Sistema global de navegação por satélite O sistema americano NAVSTAR GPS é agora parte de uma rede de sistemas de posicionamento por satélites que existe atualmente Essa rede é conhecida como o Sistema Global de Navegação por Satélite Global Navigation Satellite System GNSS 24 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 249 e 250 25 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 250 P á g i n a 88 O GNSS russo é chamado Glonass Global Naya Navigatsionnaya Sputnikova System ou Global Navigation Satellite System Uma empresa da Califórnia Ashtech Inc lançou o GG Surveyor em 1996 Foi o primeiro receptor a utilizar tanto sinais de GPS quanto de Glonass Naquela época o Glonass possuía 24 satélites funcionando mas o sistema se degradou rapidamente com o colapso da economia russa A partir de 2001 a Rússia empenhouse em restaurar o sistema e em março de 2011 o sistema contava com 23 satélites operacionais O Galileo nome em homenagem ao astrônomo italiano Galileu Galilei é um GNSS que está sendo construído pela União Europeia UE e pela Agência Espacial Europeia O projeto de vários bilhões de dólares se propõe fornecer medidas mais precisas do que as disponíveis com NAVSTAR GPS ou Glonass o Galileo terá exatidão da ordem de menos de um metro O Galileo também vai proporcionar melhores serviços de posicionamento em altas latitudes o que é especialmente importante para a Europa a maioria do seu território está localizada ao norte do território continental dos Estados Unidos A União Europeia assim como a Rússia decidiu desenvolver seu próprio sistema de posicionamento independente de modo que ela não tenha que confiar em um sistema que não esteja sob seu controle Tanto os Estados Unidos quanto à Rússia podem criptografar seus sistemas em tempos de guerra ou de desentendimentos políticos se assim o desejarem A China também está desenvolvendo seu próprio GNSS chamado Compass O novo sistema terá 35 satélites incluindo cinco satélites em órbita geoestacionária e 30 satélites na órbita média terrestre oferecendo cobertura completa do globo O primeiro satélite Compass foi lançado em abril de 2007 e a China sinalizou que espera ter uma constelação completa até 2015 Vários receptores GPS hoje no mercado já podem reastrear satélites GPS e Glonass No futuro a maioria dos receptores será multiGNSS capaz de rastrear qualquer satélite GNSS disponível Essa capacidade será um benefício considerável para os usuários civis de GPS em todo o mundo Haverá aumento da disponibilidade de satélites em todos os momentos e o resultado será melhor exatidão para as observações Além disso o GNSS vai beneficiar os usuários que trabalham em locais onde os sinais de satélite podem ser bloqueados como em áreas urbanas com edifícios altos nas proximidades ou em que haja colinas próximas ou árvores altas P á g i n a 89 Para esses casos a disponibilidade de mais satélites observáveis pode muito bem vir a ser uma vantagem considerável26 83 Usos do GPS 831 Militar O sistema GPS foi originalmente projetado para situações críticas de posicionamento militar em tempos de guerra ou de paz Itens como a navegação de aeronaves embarcações e veículos terrestres estão incluídos Outras aplicações militares são o reconhecimento fotográfico a orientação de mísseis as operações de resgate monitoramento de instalações de apoio o posicionamento e navegação de outros veículos espaciais Todos os sinais de rádio de GPS incluindo GNSS são passivos Eles são transmitidos dos satélites aos receptores e não o contrário Isso é muito importante para o usuário militar porque ele pode estabelecer a posição de suas unidades sem transmitir nenhum sinal o que poderia revelar sua posição para as forças hostis27 832 Levantamento de dados precisos O GPS tornouse uma ferramenta comum do levantamento topográfico de hoje Ao usar receptores GPS de qualidade em levantamentos combinados com métodos de correção de erros em tempo real ou em pósprocessamento podem ser obtidos com rapidez levantamentos altamente precisos e resultados de mapeamento O GPS pode ser usado em todos os tipos de levantamentos incluindo o terrestre para construção para mapeamento topográfico e para eixos de vias Hoje é possível um único operador realizar em um dia o que costumava levar semanas com uma equipe inteira Há uma série de razões pelas quais muitas operações de levantamentos podem ser feitas de forma mais eficiente usando o GPS Ao contrário das técnicas tradicionais levantamentos GPS não estão vinculados a restrições tais como a intervisibilidade entre estações de referência Além disso o espaçamento entre as estações pode ser aumentado 26 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 250 e 251 27 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 251 P á g i n a 90 O aumento da flexibilidade do GPS também permite que as estações de levantamento possam ser estabelecidas em locais de fácil acesso em vez de serem restritos aos topos de morros como anteriormente era exigido Além disso o trabalho de levantamento com GPS pode ser realizado durante os períodos de mau tempo ou luz solar reduzida diferentemente dos aparelhos tradicionais28 833 Uso geral público A natureza livre aberta e segura de GPS resultou em milhares de aplicações que afetam todos os aspectos da vida moderna A proliferação do sistema o tem tornado acessível praticamente para qualquer pessoa Alguns exemplos comuns de aplicações GPS incluem Gerenciamento de frotas de caminhões vagões carros de aluguel e táxis Navegação para navios e aviões Uso por ciclistas caminhantes e caçadores Posicionamento de barcos de pesca e de recreação Veículos de emergência e forças policiais Unidades em carros que mostram a posição com auxílio à navegação para os destinos desejados Os sinais GPS fornecem tempo com exatidão tal que facilita importantes atividades diárias tais como transações bancárias operações de telefone celular e até controle de redes de transmissão de energia29 84 Teoria básica A primeira etapa para a determinação das coordenadas de um ponto sobre a superfície terrestre é a medição das distâncias entre esse ponto e os satélites GPS As distâncias são determinadas pela medição do tempo requerido para os sinais de rádio enviados do satélite e viajando a 299792458 metros por segundo ou seja aproximadamente 300000 Kms atingirem nossa posição Naturalmente a velocidade da luz e os sinais de rádio são constantes apenas no vácuo Embora os 28 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 263 29 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 252 P á g i n a 91 sinais de satélites comecem no vácuo do espaço eles são atrasados quando viajam através da atmosfera terrestre30 Figura 20 Distância até um satélite Fonte McCORMAC 2016 sp Note a extraordinária exatidão que deve ser usada para determinar os tempos Se errarmos o tempo por 01 segundo erramos a distância por 01 299792458 29979 km Os relógios usados em satélites de GPS são relógios atômicos precisos com precisão mais acurada que um bilionésimo de segundo Uma vez medido o tempo requerido para um sinal se deslocar de um satélite a um receptor ele é então multiplicado pela velocidade da luz e é obtida a distância O valor resultante é conhecido como pseudodistância pseudorange figura 20 em que o prefixo pseudo significa falso porque existem alguns erros inerentes na medição de diferenças de tempo O posicionamento por GPS consiste em medir distâncias entre pontos com posição desconhecida e satélites cuja posição é conhecida com alta precisão a qualquer instante Podemse determinar as distâncias para quatro satélites diferentes cujas posições são conhecidas teremos quatro equações simultâneas que podem ser resolvidas para obter nossa posição nas direções x y e z Por exemplo considere 30 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 252 P á g i n a 92 que estamos recebendo o sinal de um satélite e calculamos que esteja distante 24000 km Nossa posição está obviamente localizada em algum lugar sobre a superfície de uma esfera imaginária de raio 24000 km cujo centro é o satélite como mostrado na figura 21a Em seguida considere que estamos recebendo sinais de rádio de dois satélites ao mesmo tempo As distâncias para os dois satélites são calculadas como sendo 24000 e 19000 km respectivamente Nossa posição obviamente cairá em algum lugar no círculo onde as duas esferas de raio 24000 e 19000 se interceptam como mostrado na figura 21b Então considere que estamos recebendo sinais de três satélites simultaneamente e que as distâncias medidas para eles são 24000 19000 e 26000 km respectivamente Agora nossa posição somente pode ser localizada em um de dois pontos possíveis do universo Existem dois pontos nos quais as três esferas se interceptam indicados como A e B na figura 21c Figura 21 Distância até um satélite Fonte McCORMAC 2016 sp P á g i n a 93 Figura 22 Distância até dois satélites Fonte McCORMAC 2016 sp Figura 23 Distância até três satélite Fonte McCORMAC 2016 sp Um desses pontos pode ser ignorado pois estará fora no espaço Assim apenas três satélites são necessários se as distâncias para cada um dos satélites podem ser medidas perfeitamente Infelizmente nossas medições de tempo e portanto os nossos cálculos de distância não são perfeitas em função de um erro do relógio do receptor Já mencionamos que os satélites em órbita têm relógios atômicos extremamente precisos31 31 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 254 P á g i n a 94 85 Erros do GPS Nem os receptores GPS mais modernos garantem precisão além de 20 m a menos que os erros sejam reduzidos ou eliminados Diversos tipos de erros ocorrem em levantamento com GPS Isso inclui erros em consequência das condições atmosféricas imperfeições dos equipamentos e outros Como descobriremos a maioria desses erros pode ser bastante reduzida por um processo chamado posicionamento relativo32 851 Erros de refração atmosférica Aprendemos na escola que a velocidade da luz era uma constante igual a 300000 kms na verdade a constante é igual a 2997925 kms isso em um vácuo como supostamente existe no espaço No entanto quando a luz passa através de meios mais densos tais como as partículas fortemente carregadas da ionosfera a parte exterior da atmosfera da Terra e o vapor de água na troposfera a parte da atmosfera próxima à superfície da Terra ela diminui a velocidade A maioria dos receptores GPS incorpora fatores de correção para os erros atmosféricos que são transmitidos pelos satélites GPS Tais correções são úteis mas não são perfeitas porque a atmosfera não é homogênea Além disso a atmosfera está em constante alteração Os receptores de GPS mais modernos usam várias frequências para calcular com precisão o atraso ionosférico 852 Erros dos caminhos múltiplos Quando os sinais transmitidos chegam à superfície da Terra eles podem ser refletidos por outros objetos antes de atingirem o receptor acarretando assim valores de tempo ligeiramente maiores Esses erros são chamados de erros de caminhos múltiplos porque os sinais vêm para nosso receptor por mais de um caminho como mostrado na figura 22 Podemos ver um exemplo desse fenômeno enquanto assistimos à TV e aparece na tela uma imagem múltipla conhecida como fantasma O sinal das estações de TV tomou mais que um caminho e o resultado é a superposição de imagens 32 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 252 P á g i n a 95 Receptores de alta qualidade podem bloquear os sinais mais fortes e ignorar os mais fracos Isso não elimina os erros de caminhos múltiplos porque às vezes o sinal mais forte não toma um caminho direto como mostrado na figura 23 Nessa figura o sinal do satélite 2 tem uma linha direta com o receptor no entanto o sinal direto do satélite 1 é bloqueado pelo prédio Assim o sinal mais forte a partir de um satélite pode ter um sinal de trajetória múltipla refletido A maioria dos receptores permite um ângulo de máscara que esconde os satélites que estão abaixo do horizonte Esses satélites serão os mais propensos a erros de caminhos múltiplos Figura 24 Erro dos Caminhos Múltiplos Fonte McCORMAC 2016 sp P á g i n a 96 Figura 25 Utilização de satélites muito baixos Fonte McCORMAC 2016 sp 853 Erros dos satélites É claro que a medição de tempo é uma parte extraordinariamente importante no funcionamento do GPS Mesmo considerando que os satélites são equipados com relógios atômicos de precisão eles não são perfeitos e pequenos erros nas respectivas medições causam grandes erros nos cálculos de distâncias Outros erros são causados pelo fato de os satélites se desviarem um pouco de suas órbitas previstas em consequência das forças gravitacionais do Sol e da Lua e da pressão da radiação solar Os resultados são erros nas efemérides dos satélites que afetam a localização predita para eles As efemérides são um almanaque astronômico que fornece as posições dos vários corpos no espaço tais como o Sol a Lua os planetas e estrelas em certos intervalos Aqui o termo é usado para se referir a um almanaque que fornece informações relativas às posições dos satélites artificiais girando em volta da Terra Como já mencionado antes o DOD envia correções de suas estações de monitoramento para os satélites e essas correções são transmitidas pelos satélites com os sinais de medição de tempo Assim os erros de efemérides são normalmente relativamente pequenos 854 Erros dos receptores Como é o caso de todos os instrumentos os receptores não são perfeitos o que como consequência causa erros Esses erros em geral se dão em função da imperfeição dos relógios e da presença de ruído interno Ruído é alguma coisa que P á g i n a 97 não é o sinal de rádio esperado Ele vem de distúrbios elétricos aleatórios Receptores de mais alta qualidade podem aumentar significativamente a precisão posicional 855 Erros de montagem São erros causados pela centragem imperfeita da antena do receptor sobre os pontos e pela medição imperfeita da altura análoga à AI das estações totais da mesma Os erros de centragem podem ser bem reduzidos pelo uso cuidadoso de prumos ópticos apropriadamente ajustados Os erros de AI podem ser minimizados se a antena tiver um sistema próprio por exemplo um bastão com escala ou acessórios para medir a AI 856 Disponibilidade seletiva SA Diversos tipos de erro causados por nossos instrumentos foram descritos nos parágrafos anteriores Até 1o de maio de 2000 havia outro tipo de erro conhecido como disponibilidade seletiva selective availability ou SA que era deliberadamente causado pelo DOD O sistema de satélites foi concebido desenvolvido e pago pelas Forças Armadas americanas Eles não desejavam fornecer esse recurso para seus inimigos Embora tenham o controle do sistema têm assegurado que não planejam negar completamente o uso para o público em geral exceto em situação crítica É ainda sua intenção manter o controle do GPS de forma que os Estados Unidos e seus aliados sejam capazes de aproveitar o sistema a seu favor em tempo de guerra A disponibilidade seletiva SA era causada intencionalmente pelo DOD alimentando os satélites com informações erradas principalmente erros nos relógios e nas efemérides Em outras palavras o DOD pode alterar as posições dos satélites ou as mensagens de rádio transmitidas pelos satélites e desse modo causar erros nas medidas e esses erros podem variar até valores na faixa de 100 m Essa degradação de exatidão não afeta realmente o trabalho dos topógrafos que usam dois receptores GPS trabalhando no modo de levantamento relativo No modo de levantamento relativo um receptor é posicionado em um ponto cujas coordenadas foram previamente definidas chamado de estação base P á g i n a 98 ou receptor de referência enquanto outro receptor é posicionado em outro ponto cujas coordenadas são desejadas chamado de móvel ou rover Utilizando as coordenadas conhecidas o receptor de referência pode calcular os erros causados pela SA e determinar as correções que podem ser aplicadas aos móveis para aumentar significativamente a precisão de suas medições A correção relativa pode reduzir muitos outros erros que podem afetar simultaneamente a estação base e a móvel como os erros atmosféricos A correção relativa não pode reduzir os erros de multicaminhamento porque esse tipo de erro é influenciado pelo local onde está o receptor Correção relativa será discutida em detalhes na próxima seção Em setembro de 2007 o governo dos Estados Unidos anunciou sua decisão de eliminar o recurso de SA dos próximos satélites GPS a partir de então É ainda a intenção dos militares manter o controle do GPS para que os Estados Unidos e seus aliados sejam capazes de explorar o sistema a seu favor em caso de guerra Um método que será usado para impedir o uso hostil do GPS é por meio da deterioração regional do serviço minimizando assim o impacto para os usuários pacíficos Se isso for implementado em determinado local os militares ainda podem usar GPS usando códigos alterados conhecido como código Y33 86 Minimização dos erros por correções diferenciais É possível estimar aproximadamente os erros causados pela velocidade da luz à medida que ela passa pela atmosfera e aplicar esses erros como correção do tempo de viagem dos sinais Infelizmente as condições atmosféricas mudam a cada dia assim como os erros envolvidos Entretanto há um método melhor para determinar erros causados pelas distâncias relativamente grandes até os satélites se comparadas às curtas distâncias entre os receptores de referência e móveis sobre a Terra Essas últimas distâncias são de provavelmente algumas ou no máximo poucas centenas de quilômetros O receptor de referência é colocado em um ponto que foi determinado com bastante cuidado Esse instrumento recebe os mesmos sinais que recebe o receptor móvel Como a posição de certo satélite é conhecida a partir de suas 33 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 259 P á g i n a 99 efemérides é possível calcular a distância daquele satélite para o receptor de referência Teoricamente essa distância é igual ao tempo da viagem medido multiplicado por 2997925 kms A diferença entre a distância conhecida e a distância teórica é o erro da medição Ela pode ser dividida por 2997925 para obter o erro de sincronismo Como a distância da estação de referência para determinado satélite é aproximadamente igual à do receptor móvel para aquele satélite parece lógico considerar que os erros de sincronismo são os mesmos Assim o erro de sincronismo do receptor de referência é usado para correções para os receptores móveis Naturalmente os erros dos sinais de diferentes satélites serão diferentes porque suas distâncias para os receptores de referência variarão bastante Como consequência o receptor de referência terá de identificar os satélites dos quais os sinais são recebidos e fornecer correções diferentes para cada um A informação é usada pelos receptores móveis para calcular suas posições Você deve perceber que as magnitudes desses erros de medição de tempo são da ordem de poucos nanos segundos Devese ressaltar que os erros descritos não podem ser determinados apenas uma vez e usados para corrigir as medições feitas durante todo o dia Eles estão mudando com bastante frequência e deve haver dois receptores trabalhando simultaneamente durante todo o trabalho 87 Receptores GPS Os primeiros receptores GPS comerciais foram colocados no mercado no início de 1980 e custavam centenas de milhares de dólares Hoje em dia existem centenas de receptores diferentes no mercado e seus preços variam enormemente dependendo da capacidade de cada modelo Alguns pequenos receptores portáteis podem ser comprados por algumas centenas de dólares Houve uma explosão no uso de dispositivos de navegação que incorporam um GPS com um mapa digital para orientar os motoristas até os respectivos destinos O preço desses dispositivos pode variar entre menos de 100 a várias centenas de dólares dependendo de suas características e do tamanho da tela A maioria dos GPSs de primeira qualidade para uso recreativo pode ser obtido por menos de 500 dólares Receptores para fins de mapeamento em geral custam entre 1000 e 5000 dólares e podem fornecer precisão muito melhor 1 m do que as unidades para fins de P á g i n a 100 lazer Unidades para fins de mapeamento são capazes de aplicar correção diferencial em tempo real ou em pósprocessamento Para receptores projetados para levantamento geodésico que fornecem resultados no intervalo de precisão de milímetros os preços podem chegar à faixa de 30000 a 40000 dólares com preços médios na faixa de 12000 a 15000 dólares É importante lembrar que para levantamento normalmente são necessários pelo menos dois desses receptores para realizar o trabalho Assim para trabalhos de levantamento em que se usam dois receptores estamos falando de um investimento mínimo de 30000 a 50000 dólares Quase todos os receptores GPS modernos são multicanais capazes de monitorar simultaneamente vários satélites A maioria tem oito ou mais canais e portanto pode monitorar simultaneamente até oito satélites Como vimos anteriormente é necessário observar pelo menos quatro satélites para estabelecer uma posição exata na Terra O rastreio simultâneo de receptores permite o posicionamento cinemático isto é posições em tempo real mesmo com o GPS em movimento34 34 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 263 Resumo Nesta aula abordamos As estações de monitoramento do sistema GPS O Sistema de navegação global por satélite O uso do GPS A teoria básica do GPS Erros do sistema GPS A minimização dos erros por correções diferenciais Os receptores GPS AULA 8 Exercícios 1 O que é pseudodistância 2 Por que é desejável fazer medições para quatro ou mais satélites quando estiver determinando posições 3 Como se mede o tempo de percurso do sinal de um satélite GPS 4 O que é GNSS 5 Por que é importante para os militares que os sinais de rádios sejam transmitidos dos satélites e não da posição do observador ATIVIDADE Exercícios o uso do GPS Sistema de Posicionamento Aula 9 APRESENTAÇÃO DA AULA Os exercícios aqui apresentados são mais elaborados bem como podem estar na prova ou na APS portanto é de fundamental importância o aluno estar focado nos mesmos pois são elaborados para que o aluno faça uma análise muito técnica dos mesmos a partir do aprendizado adquirido através dos vídeos bem como da leitura do material complementar OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Realizar os exercícios sobre o Uso do GPS em campo e suas características gerais Analisar criteriosamente qual procedimento topográfico devese fazer para a situação hipotética descrita no exercício Desenvolver a técnica de realização do exercício através do conhecimento adquirido ao longo do curso Saber questionar e solucionar os problemas com rapidez abordando o conhecimento adquirido P á g i n a 104 9 EXERCÍCIOS 1 Descreva com suas próprias palavras como funciona o Sistema de Posicionamento Global abordando suas características uso em campo e seu desempenho para atividades topográficas Uso em campo Realiza diversas atividades de conferência topográfica devido ao erro contudo com sua excelente precisão pode desenvolver por exemplo conferência de limites de propriedades loteamentos lotes e atividades fins em geral 2 Várias fontes de erros afetam dados de GPS O nome dado à degradação e a alteração de percurso impostas aos sinais GPS realizada por meio de manipulação dos dados por parte das efemérides transmitidas e dos relógios de satélites é Justifique a resposta com suas próprias palavras Erro dos caminhos múltiplos Quando há uma dispersão do sinal devido aos efeitos da atmosfera como chuva trovoada tempo nublado diferencial de pressão etc 3 Dentre os itens abaixo assinale verdadeiro ou falso para os mesmos no que diz respeito aos erros ocorridos pela propagação de sinal da tecnologia GPS Justifique com suas próprias palavras os itens que julgar falsos I Refração Atmosférica Verdadeiro II Erro dos Caminhos Múltiplos Verdadeiro III Erro do relógio do satélite Falso Não há relação com a propagação do sinal de satélite IV Centro de fase da antena Falso Não há relação com a propagação do sinal de satélite V Atraso entre duas portadoras no hardware do satélite Falso Não há relação com a propagação do sinal de satélite 4 O Sistema de Posicionamento Global GPS consiste basicamente de três segmentos distintos P á g i n a 105 a Espacial controle usuário civil b Espacial controle usuário militar c Espacial controle usuário civil e militar d Satélite usuário civil monitoração e Satélite usuário militar monitoração 5 Descreva com suas próprias palavras para que serve o uso do Sistema de Posicionamento Global GPS em levantamentos topográficos de loteamentos urbanos Serve para conferência Não serve para levantamentos profissionais eis que existe o erro gerado pelo dono do sistema GPS ou seja não é 100 preciso Para levantamentos profissionais é adequado o uso de estação total teodolito e nível ótico 6 O nome dado ao local em que se corrigem os erros locais de leitura de um aparelho GPS é Justifique a resposta com suas próprias palavras É o Marco Padrão Neste local as medidas são extadas Fazse a leitura com o aparelho GPS e conferemse os erros para que possam ser utilizados nas medidas Exemplo Se a medida vertical está 50 cm maior se utilizará 50 cm menor com o dado GPS Também pode ser enviado via telemetria uma mensagem tipo SMS para aparelhos GPS na mesma região para comunicar sobre os erros 7 O Sistema de Posicionamento Global GPS é composto por um conjunto de satélites que calculam a posição do usuário Qual a altitude aproximada desses satélites a 50000 m b 20000 m c 10000 m d 5000 m e 1000 m Resumo Nesta aula abordamos Exercícios referentes ao uso do GPS Uso do GPS para levantamentos profissionais e suas características de uso O que é o Marco Padrão e para que serve Exercícios sobre concursos públicos de GPS AULA 9 Exercícios 1 O que são os erros de caminhos múltiplos em relação aos sinais de satélites 2 O que significa o termo disponibilidade seletiva ou SA 3 O que são as efemérides dos satélites 4 O GPS é satisfatório para todas as situações de campo Se não explique em que circunstância não é satisfatório 5 Descreva com suas próprias palavras um exemplo prático do uso do Marco Padrão ATIVIDADE Geoprocessamento SIG Aula 10 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula o aluno irá aprender sobre o Sistema de Informações Geográficas SIG ou simplesmente Geoprocessamento Os conceitos aqui apresentados serão sempre em referência ao Geoprocessamento e suas utilidades no campo da topografia e da engenharia civil OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Compreender a respeito de Geoprocessamento Saber analisar e diferenciar dados gráficos dados geográficos e dados espaciais Conhecer os equipamentos utilizados nas atividades técnicas de Geoprocessamento Conhecer a equipe técnica e a elaboração de todas as atividades de Geoprocessamento P á g i n a 109 10 O QUE É O GEOPROCESSAMENTO É o conjunto de todas as ciências técnicas e tecnologias utilizadas para aquisição armazenamento gerenciamento manipulação processamento exibição documentação e disponibilização de dados e informações espaciais É o conjunto de todas as ciências técnicas e tecnologias geografia cartografia topografia informática geodésia GPS etc utilizadas para efetuar vários processos com dados e informações geograficamente referenciadas O geoprocessamento cada vez mais vem sendo utilizado na gestão de um ou mais temas meio ambiente redes de distribuição planejamento urbano exploração mineral construções comércio acidentes agricultura etc presentes na superfície terrestre 101 Elementos do geoprocessamento Dados Geográficos Gráficos em geral Programas Arcview Arcgiz Equipamentos Computadores Plotters Mesas Digitalizadoras Scanners Dispositivos de Coleta de Dados etc Pessoas Equipe modelada e treinada conforme o tema em gestão Métodos de Trabalho Adaptação dos dados geográficos programas computacionais equipamentos e pessoas na missão da instituição empresa ou projeto 102 Conceitos básicos O grande objetivo do geoprocessamento é a geração de informações espaciais mapas tabelas relatórios estatísticas gráficos etc para auxiliar os administradores na tomada de decisão Os programas equipamentos profissionais treinamentos aplicativos e dados para geoprocessamento devem ser especificados e adquiridos em número e tipo compatível com a qualidade e quantidade de informações espaciais exigidos pelos órgãos de tomada de decisão P á g i n a 110 103 Dados geográficos 1031 Dados gráficos São os Pixels Linhas Pontos Polígonos Nós e Anotações utilizadas para representar graficamente elementos geográficos drenagem sistema viário relevo vegetação limite político etc 1032 Dados tabulares Os dados tabulares são relacionados aos dados gráficos e têm como função descrever mais detalhadamente os elementos geográficos 1033 Dados geográficos Os dados geográficos são constituídos da relação entre os dados gráficos e os dados tabulares A função destes dados é representar graficamente fisicamente quantitativamente e qualitativamente os elementos existentes sobre a superfície terrestre 1034 Fonte de dados geográficos Mapas analógicos internet mapas digitais memoriais descritivos GPS tabelas etc 1035 Superfície contínua Dificuldade em localizar bordas entre classes solos relevo vegetação geologia etc As bordas são obtidas com coleta de amostras e um processo de interpolação ou classificação Utilizamse estruturas matriciais pixels e vetoriais para representar esta superfície P á g i n a 111 1036 Superfície discreta Facilidade em localizar bordas entre classes sistema viário edificações fronteiras agrícolas etc As bordas são obtidas em levantamentos topográficos aerofotogrametria geodésia etc Utilizamse principalmente estruturas vetoriais para representar esta superfície 1037 Superfície abstrata As fronteiras entre bordas não existem fisicamente sobre a superfície física zoneamento eleitoral limites políticos etc As bordas são registradas em memoriais descritivos Utilizamse principalmente estruturas vetoriais para representar esta superfície Os dados geográficos possuem dois componentes O dado espacial e o atributo Como exemplos desta relação citamse As posições de ruas e seus nomes A localização de um lote e o nome de seu proprietário A posição de uma área e seu tipo de vegetação 1038 Dados espaciais São representações de feições geográficas associadas com posições do mundo real dado posicional Suas feições geográficas são representadas nos mapas por um único objeto pontos linhas ou polígonos Exemplos postes pontos estradas linhas ou arcos lotes polígonos 1039 Atributos São descrições de feições geográficas Exemplos nome de uma rua proprietário de um lote tipo de vegetação Em geoprocessamento são relacionados dados espaciais e atributos para suportar Criação de mapas exibindo objetos geográficos e suas descrições P á g i n a 112 Pesquisa e relatórios sobre as bases de dados Análises geográficas A base de dados geográficos na maioria das vezes é elemento mais oneroso e mais demorado de se obter Sua complexidade e precisão afetam toda a aplicação Ela é uma coleção dos dados das feições contidas no mesmo espaço do mundo real e é organizada da maneira mais eficiente possível para servir uma ou mais aplicações Uma base de dados geográficos deve ser mantida por um conjunto de procedimentos documentados e organizados Quadro 1 Exemplos de dados geográficos TIPOS DE FEIÇÕES O QUE PODEM REPRESENTAR EXEMPLOS Pontos Feições pontuais uma única posição x e y Poços construções postes etc Linhas Feições lineares um conjunto de posições x e y Vias drenagem redes de distribuição etc Polígonos Feições poligonais áreas homogêneas com fronteiras Lotes vegetação solos etc Fonte ROSTAGNO 2011 sp 104 Equipamentos A quantidade e os tipos de equipamentos dependem das necessidades para a gestão do tema em questão 1041 Captura e entrada Mesas digitalizadoras Scanners Teclados GPS Estações Totais Teodolitos Níveis Internet Restituidores Fotogramétricos etc 1042 Armazenamento e processamento Computadores CDROM DVD pendrives HD externo etc P á g i n a 113 1043 Saída e intercâmbio Plotters impressoras internet redes de comunicação etc 105 Quem e onde Quem usa SIG A resposta mais provável é Você Um SIG assume muitas formas Embora seja possível a aquisição de software que é especificamente referido como o software de SIG existem muitas aplicações usadas todos os dias que não são normalmente reconhecidas como um SIG Você já usou um sistema de navegação por satélite GPS para chegar ao seu destino Esses sistemas combinam um GPS com uma aplicação de roteamento routing de um SIG O roteamento é uma capacidade de análise fundamental de um SIG Outra aplicação de rotas em SIG é baseada na web como os serviços MapQuest ou Google Maps Essas aplicações web podem ser usadas para criar mapas descritivos outra capacidade fundamental de um SIG mas também podem ser usadas para gerar as direções de viagem para um destino Outra questão pode ser quem utiliza SIG como parte de seu trabalho A resposta é que há muitas disciplinas que podem se beneficiar do uso de SIG Segue apenas uma lista parcial dos usuários de SIG Engenheiros cartógrafos e agrimensores Engenheiros civis e ambientais Geógrafos Engenheiros florestais Funcionários públicos Pessoal dos serviços de emergência Despachantes Epidemiologistas Qualquer um que trabalhe com dados espaciais pode se beneficiar das capacidades de um SIG e portanto seu uso está generalizado em todas as disciplinas Então onde está sendo utilizado o SIG P á g i n a 114 O SIG é usado em todos os lugares35 106 Por que um SIG Muitas organizações estão gastando muito dinheiro em sistemas de informações geográficas e desenvolvendo grandes bancos de dados geográficos Previsões sugerem que bilhões de dólares serão gastos nesses itens nas próximas décadas O rápido declínio dos custos de hardware para computação tem tornado o SIG acessível para um público cada vez maior Mais importante chegamos a constatar que a geografia e os dados que a descrevem é uma parte do nosso mundo diário quase todas as decisões que nós tomamos são contidas influenciadas ou ditadas por algum fato da geografia Eis alguns exemplos Veículos de emergência têm as rotas definidas pelo caminho mais rápido disponível não necessariamente o mais curto O governo federal frequentemente distribui verbas para os governos locais baseado na população Muitos estudos sobre várias doenças são feitos Uma grande proporção deles está relacionada com áreas nas quais prevalecem doenças e às taxas de propagação O impacto de furacões pode ser previsto com a ajuda da distribuição de habitações seu valor monetário e o perfil da velocidade do vento São selecionadas as diretrizes para estradas oleodutos linhas de transmissão etc Mapeamento da distribuição geográfica de crimes e acidentes Estudos sobre o impacto ambiental de vários projetos Como as capacidades do SIG podem agilizar certos tipos de análise de dados os usuários de SIG têm aumento da produtividade e eficiência em suas funções Por exemplo ao selecionar determinadas rotas para os ônibus escolares através das ruas de um bairro as crianças podem ser apanhadas ou deixadas mais rapidamente gerando economia em combustível e quilometragem 35 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 280 P á g i n a 115 As capacidades de integração e manipulação de um SIG permitem aos gestores analisar relações complexas com rapidez e precisão o que pode aumentar a sua capacidade de realizar planejamento previsão e gestão eficazes Por exemplo com software SIG os usuários podem ver e avaliar uma grande variedade de alternativas para a implantação de prédios e máquinas36 107 Níveis temáticos Antes dos anos 1980 uma cidade que decidisse construir uma nova escola um fórum um parque ou algum outro prédio público teria um longo e tedioso trabalho de obter as informações Alguns dos itens necessários eram os seguintes Localização das áreas adequadas assim como tamanho e preço Acesso à propriedade Localização de estrada e faixas de domínios Localização de água esgoto e redes elétricas Localização de linhas telefônicas e cabos de televisão Limites políticos Jurisdição dos bombeiros e da polícia Topografia do terreno Limites das propriedades Tipos dos solos Zonas de alagamento Características das propriedades vizinhas Normas de zoneamento urbano Dados censitários Mapas de impostos Após as informações serem finalmente obtidas poderia ser necessário colocálas todas reunidas em alguma forma usável não é uma tarefa fácil O leitor poderia se preocupar em estimar quanto tempo levaria para estruturar todas essas informações do fórum do departamento de bombeiros do departamento de polícia do cartório de registro de imóveis de várias outras instituições públicas e de muitas outras organizações A resposta correta pode ser vários meses 36 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 280 P á g i n a 116 Um número crescente de agências de governos agora está colocando os dados desse tipo em formato digital Isso permite a todos armazenar recuperar e mostrar feições naturais e artificiais do terreno O resultado é um sistema de informações geográficas SIG Um SIG é um sistema baseado em computador usado para armazenar e manipular informações relativas a feições geográficas Com um SIG todas as informações relevantes para uma área particular podem ser organizadas na tela do computador O sistema pode ainda ser usado para compor mapas com os dados necessários mostrados graficamente talvez usando cores diferentes O uso de diferentes cores é muito eficaz em mapas de SIGs Além disso as camadas de dados de vários mapas podem ser superpostas permitindo ao usuário examinar diferentes conjuntos de dados simultaneamente Se uma cidade tem um bom SIG e é perguntado quanto tempo levaria para obter as informações necessárias para planejar um prédio a resposta provavelmente seria poucas horas quando muito37 108 Níveis de uso de um SIG Existem três níveis nos quais um sistema de informações geográficas pode ser usado A cada nível que o usuário sobe exigese maior nível de sofisticação Esses níveis podem ser classificados como gerenciamento dos dados análise e previsão de investigações de simulação do tipo E se 1081 Gerenciamento dos dados Com esse nível mais baixo de aplicação o SIG é usado para dar entrada e armazenar dados obter dados através de consultas simples e exibir os resultados A maioria das aplicações em SIG é limitada a esse nível Para o tipo de aplicação de gerenciamento de dados o SIG é meramente usado como um sistema de inventário com a finalidade de armazenar e exibir informações atributos acerca das feições espaciais Por exemplo para uma rede de tubulação de esgoto os atributos podem incluir tipo da tubulação diâmetro e ano da instalação 37 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 282 e 283 P á g i n a 117 1082 Análise O segundo nível das aplicações de SIG corresponde à análise e aqui o usuário faz uso das capacidades de análises espaciais do sistema Os exemplos incluem a determinação do menor caminho entre duas localidades agrupamentos de áreas de terrenos dentro de uma maior dependendo de certos critérios determinar a densidade de fossas sépticas por unidade de área do terreno etc 1083 Previsão O nível de aplicação mais alto de um SIG consiste na previsão do tipo E se É aqui que o gerenciamento de dados e a capacidade de análise de um SIG são combinados em operação de modelagem como a previsão do efeito do tráfego sobre certa estrada quando certas áreas são desenvolvidas de determinada maneira previsão do efeito de um furacão ou a previsão do efeito de determinado desastre sobre a qualidade do ar38 109 Usos dos sistemas de informações geográficas Os sistemas de informações geográficas podem ser usados para muitas finalidades Eles podem ser usados para determinar localizações ótimas para estradas ferrovias aeroportos edificações loteamentos estabelecimentos para comércio de varejo e instalações para resíduos perigosos Eles ajudam governos e indústria a gerenciar eficientemente suas infraestruturas como água gás eletricidade linhas de telefone e redes de esgoto Eles podem ser usados para fazer mapas estabelecer a rota mais eficiente para veículos de emergência e ônibus escolares locar hidrantes planejar remoção de neve e avaliar bens imóveis Diversas agências federais estão atualmente fazendo uso desse sistema de uma forma ou de outra Geografia aplicada a negócios é a última tendência em SIG Qual seria o melhor local para a próxima filial de uma rede de pizzarias Pense nos custos que uma empresa despenderia escolhendo um local inadequado para seus negócios Hoje a maioria das empresas usa SIG para 38 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 284 e 293 P á g i n a 118 Análise de mercado Análise dos clientes Análise de concorrência Seleção de locais Estudo para movimentação de mercadoria dos centros de distribuição para os vários consumidores Atendimento a emergências Estudo de acidentes naturais tais como terremotos furacões e tornados Transporte Desenvolvimento econômico Análise de impacto ambiental Muitos campos diferentes ou disciplinas estão envolvidos nas atividades de SIG Alguns dos campos são cartografia geografia engenharia civil ciência da computação engenharia ambiental planejamento do uso do solo topografia fotogrametria geodésia a ciência que estuda a forma e dimensões da Terra sensoriamento remoto e muitos outros A expressão sensoriamento remoto é usada para identificar uma ampla área de aplicação na qual são estudadas imagens produzidas por sensores eletrônicos ou por fotografias espaciais ou aéreas39 39 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 p 284 e 285 ATENÇÃO Resumo Nesta aula abordamos O conceito de geoprocessamento Elementos de Geoprocessamento Dados Geográficos Equipamentos de Uso do SIG Níveis temáticos Níveis de uso de um SIG Usos dos sistemas de informações geográficas AULA 10 Exercícios 1 O que é um sistema de informações como foi discutido neste capítulo 2 O que é um SIG 3 Quais são os dados geográficos 4 Quais são os níveis de uso de um SIG 5 Qual a diferença de superfície abstrata para superfície discreta ATIVIDADE Exercícios Geoprocessamento SIG Aula 11 APRESENTAÇÃO DA AULA Os exercícios aqui apresentados são mais elaborados bem como podem estar na prova ou na APS portanto é de fundamental importância o aluno estar focado nos mesmos pois são elaborados para que o aluno faça uma análise muito técnica dos mesmos a partir do aprendizado adquirido através dos vídeos bem como da leitura do material complementar OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Realizar os exercícios sobre o SIG e suas características gerais Analisar criteriosamente qual procedimento deve ser adotado na situação hipotética descrita no exercício Desenvolver a técnica de realização do exercício através do conhecimento adquirido ao longo do curso Saber questionar e solucionar os problemas com rapidez abordando o conhecimento adquirido P á g i n a 122 11 EXERCÍCIOS 1 Descreva com suas próprias palavras a importância do uso do geoprocessamento em um Departamento de Defesa Civil Municipal abordando o planejamento o projeto e a operação deste tipo de sistema Planejamento Confecção de mapas relatórios e tabelas Projeto Através dos dados coletados em campo realizar projetos de adequação para que áreas de risco sejam minimizadas com obras estruturantes Operação Levantamentos de campo para coleta de dados das áreas afetadas como áreas de risco áreas de inundação etc 2 Em geoprocessamento utilizase uma estrutura de armazenamento que facilita análises espaciais de proximidade e de vizinhança entre objetos representados Essa estrutura tem o nome de Justifique a sua resposta utilizando suas próprias palavras Superfície discreta Facilidade em localizar bordas entre classes sistema viário edificações fronteiras agrícolas etc As bordas são obtidas em levantamentos topográficos aerofotogrametria geodésia etc Utilizase principalmente estruturas vetoriais para representar esta superfície 3 Descreva com suas próprias palavras a importância do uso do geoprocessamento em um Departamento de Defesa Civil Municipal abordando o que é feito para a otimização do setor e suas melhorias O Departamento de Defesa Civil Municipal deve ter equipe enxuta bem como é a equipe que define o uso de equipamentos e softwares para os trabalhos rotineiros melhorando e muito a sua eficiência em seu âmbito de atuação 4 Com os seus conhecimentos de Geoprocessamento explique com suas próprias palavras porque um Departamento de Defesa deve ser essencialmente Municipal eou Estadual Porque é o Estado e o Município que tem maior capacidade de operação de um setor como este Tem maior poder de contratação de equipe especializada bem como softwares e equipamentos em geral P á g i n a 123 5 Conforme os objetivos de precisão e investimentos dos equipamentos GPS é possível em linhas gerais separálos em seis grupos O grupo de equipamentos GPS que permite adquirir e armazenar dados alfanuméricos associados a feições espaciais pontuais lineares ou poligonais que podem ser processados em sistemas de informação geográfica geoprocessamento é Justifique a sua resposta utilizando as suas próprias palavras Pontuais Poços construções postes Lineares Vias drenagem rede de distribuição Poligonais Lotes vegetação solos 6 Que tipo de feições em geral se pode utilizar para a confecção de um mapa de loteamento qualquer Para as vias usamos as linhas de demarcação das mesmas Para as calçadas idem Para os postes usamos os pontos e para os lotes os polígonos Também são utilizados polígonos para praças e polígonos menores para bueiros 7 O que é o nível de usuários gerais de um SIG Somos todos nós Os usuários gerais não precisam de nenhum tipo de treinamento para manipulação e tabulação do banco de dados em SIG Os mesmos são feitos através de usos da internet com navegadores padrão quais são manipulados facilmente Resumo Nesta aula abordamos Exercícios referentes ao uso do SIG Uso do SIG para manipulação de dados e suas características de uso Exercícios tipo de prova e APS Exercícios sobre concursos públicos de SIG AULA 11 Exercícios 1 Porque o SIG é importante para a manipulação de banco de dados 2 O que a defesa Civil faz com o SIG 3 Quais são os analistas de nível temático de atividade técnica de engenharia para um setor de SIG 4 Quais são os softwares padrões para uso em SIG 5 Descreva o que é superfície contínua ATIVIDADE Aerofotogrametria Aula 12 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula o aluno irá aprender sobre o levantamento topográfico por fotos aéreas suas características e procedimentos em campo Irá estudar também como se procede este tipo de levantamento sua operação e a restituição fotogramétrica qual é muito útil para trabalhos rotineiros de planejamento urbano em geral OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Compreender os conceitos de fotos aéreas Saber analisar as bordas de uma foto aérea através de seus tipos de recobrimento Conhecer os equipamentos utilizados nas atividades técnicas de processamento de uma foto aéreas Conhecer a restituição aerofotogramétrica P á g i n a 127 12 FOTOGRAMETRIA É a ciência tecnologia e arte de obter informações seguras acerca de objetos físicos e do meio através de processos de registro medições e interpretações de imagens fotográficas e padrões registrados de energia eletromagnética 121 Aerofotogrametria A aerofotogrametria é uma técnica que tem como objetivo elaborar mapas mediante fotografias aéreas tomadas com câmaras aerotransportadas eixo ótico posicionado na vertical utilizandose aparelhos e métodos estereoscópicos Fotogrametria Métria pode ser aérea ou terrestre Fotogrametria Interpretativa pode ser Sensoriamento remoto ou fotointerpretação 122 Sensoriamento remoto É o conjunto de técnicas que possibilita a obtenção de informações sobre alvos na superfície terrestre objetos áreas fenômenos através do registro da interação da radiação eletromagnética com a superfície realizado por sensores distantes ou remotos 123 Fotogrametria terrestre A fotogrametria terrestre consiste nas atividades de captação de dados gráficos por meio da fotogrametria utilizando como sensor uma câmera métrica terrestre 124 Condições ideais para obtenção de fotografias aéreas Exposição das fotografias na posição vertical e numa altitude previamente determinada Eixo ótico da lente da câmera na posição vertical Mínimo movimento do avião P á g i n a 128 Câmera fotográfica livre das distorções da lente Superfície de emulsão do filme para câmeras analógicas orientada com respeito às lentes Boas condições atmosféricas no momento da exposição das fotografias Figura 26 Câmera instalada no avião Fonte LCAA 2005 Figura 27 Ângulo de campo Fonte LCAA 2005 P á g i n a 129 125 Alcance das objetivas De acordo com o ângulo de campo conforme figura 26 temos Pequeno alcance α 50 Trabalhos de reconhecimento com fins militares Voos muito altos para a confecção de mapas de áreas urbanas densas Confecção de mosaicos de áreas urbanas com construções muito altas Alcance normal 50 α 75 Trabalhos cartográficos confecção de mapas básicos Confecção de mosaicos e de áreas urbanas não muito densas Mapeamento de regiões com muita cobertura vegetal Alcance Grandeangular 75 α 100 Trabalhos cartográficos com maior Economia Serviços de aerotriangulação Confecção de mapas topográficos Confecção de mapas em grandes escalas Medições fotográficas Alcance Supergrandeangular α 100 Trabalhos cartográficos com a vantagem de uma cobertura fotográfica muito maior 126 Principais características dos aerofotogramas É uma projeção central ou cônica A escala varia em função da inclinação da foto e das diferenças de nível A representação geométrica dos objetos é afetada Por deslocamentos devido ao terreno à inclinação do eixo ótico e às distorções da lente Todos os objetos são visíveis P á g i n a 130 127 O voo fotogramétrico O voo fotogramétrico é realizado após um completo planejamento da operação que é resultante de um estudo detalhado com todas as especificações sobre o tipo de cobertura a ser executado A finalidade do plano de voo é selecionar e calcular os elementos para a elaboração do mapa de voo que orientará a equipe a bordo do avião durante a cobertura aerofotogramétrica A etapa de Cobertura Aerofotogramétrica consiste nos trabalhos de fotografar toda a área a ser levantada empregandose câmara fotográfica especialmente desenvolvida para esse fim e conduzida a bordo de uma aeronave preparada para esse tipo de trabalho Figura 28 Plano de voo e recobrimentos longitudinal 60 e lateral 25 Fonte LCAA 2005 128 Recobrimento fotogramétrico Se o objetivo da cobertura é o mapeamento da região as linhas de voo são planejadas com um espaçamento lateral tal que se obtenha uma área entre as faixas em torno de 25 Estas áreas comuns resultantes da superposição entre faixas no sentido transversal à direção do voo são denominadas de recobrimento lateral ou transversal Cada fotografia tomada ao longo de uma linha de voo cobre uma área que se superpõe à área coberta pela fotografia anterior em aproximadamente 60 P á g i n a 131 Esta superposição entre áreas fotografadas consecutivamente é denominada de recobrimento longitudinal No caso de uma cobertura aerofotogramétrica cuja finalidade é a obtenção de ortofotos40 a taxa de recobrimento longitudinal é de 80 O recobrimento longitudinal e transversal tem como objetivo básico o estabelecimento de pontos fotogramétricos de apoio de posições comuns em duas fotos consecutivas para uso na interpretação conforme figura 2741 129 Cobertura fotográfica É a representação do terreno através de fotografias aéreas as quais são expostas sucessivamente ao longo de uma direção de voo As fotografias aéreas são obtidas de forma sequencial e com superposição longitudinal e lateral da imagem permitindo que toda a região de interesse seja imageada Para se obter estereoscopia as fotos são expostas em intervalos de tempos tais que entre duas fotos sucessivas de uma faixa haja uma superposição de cerca de 60 Nas faixas expostas paralelamente para compor a cobertura de uma área é mantida uma distância entre os eixos de voo que garante uma superposição de cerca de 25 entre duas faixas adjacentes 1210 Estereoscopia Estereoscopia é um fenômeno natural que ocorre quando uma pessoa observa uma cena qualquer A estereoscopia é a simulação de duas imagens da cena que são projetadas nos olhos em pontos de observação ligeiramente diferentes o cérebro funde as duas imagens e nesse processo obtém informações quanto à profundidade distância posição e tamanho dos objetos gerando uma sensação de visão de 3D Por meio da estereoscopia é possível a confecção de cartas topográficas num processo chamado restituição no qual um operador é 40 Segundo NETO M S 2013 Ortofoto é a fotografia corrigida das deformações decorrentes da projeção perspectiva central da fotografia a fotografia é gerada pela projeção dos raios de luz no plano focal da câmara os quais passam por um único ponto denominado centro perspectivo CP e das variações do relevo que resultam em variação na escala dos objetos fotografados 41 FONTES LAA UFBA Universidade Federal da Bahia 2005 p 3 P á g i n a 132 capaz a partir de duas fotografias aéreas ver a imagem de um terreno em três dimensões sendo assim capaz de desenhar o que vê num aparelho restituidor 1211 Estação de exposição É o nome dado à posição do centro perspectivo ponto nodal ou centro ótico no instante da tomada da fotografia 1212 Aero base ou base aérea É a distância horizontal em metros entre as estações de exposição de fotografias consecutivas Figura 29 B é a aero base Fonte ROSTAGNO 2011 1213 Restituição aerofotogramétrica É feita em estações de trabalho e utiliza fotos digitais ou seja escanerizações dos dispositivos Uma tela especial é utilizada para polarizar as imagens e com um sistema ótico apropriado onde cada olho recebe uma das imagens pontos de vista diferentes permitindo que o cérebro construa mentalmente uma imagem única tridimensional42 A restituição é feita em software apropriado AUTOCAD onde cada edificação é contornada dentro de seu respectivo lote conforme a figura 30 42 FONTES LAA UFBA Universidade Federal da Bahia 2005 p 7 P á g i n a 133 Figura 30 Restituição aerofotogramétrica Fonte LCAA 2005 Figura 31 Restituição aerofotogramétrica Fonte ROSTAGNO 2011 1214 Escala das fotos As fotografias aéreas podem ser obtidas em diversas escalas A utilização posterior da fotografia é que determina qual escala é mais apropriada Para mapeamento mais preciso como cadastros de áreas urbanas são utilizados voos mais baixos onde as fotos têm valor na escala 14000 até 110000 grandes e P á g i n a 134 médias escalas Para áreas rurais normalmente são efetuados voos mais altos com escalas desde 115000 até 140000 pequenas escalas As figuras 31 e 32 representam aplicações da técnica aerofotogramétrica e a definição das escalas utilizadas43 43 FONTES LAA UFBA Universidade Federal da Bahia 2005 p 4 e 5 Resumo Nesta aula abordamos O conceito de aerofotogrametria O sensoriamento remoto As condições para obtenção de fotos aéreas O alcance das lentes de câmeras aéreas As principais características dos aerofotogramas O voo fotogramétrico Os recobrimentos longitudinal e lateral A cobertura fotográfica A restituição fotogramétrica A escala das fotos AULA 12 Exercícios 1 Explique o que é o Sensoriamento Remoto 2 Cite 04 quatro condições ideais de voo 3 Qual a diferença entre o recobrimento lateral e longitudinal 4 Qual é a importância do voo fotogramétrico 5 O que é estação de exposição ATIVIDADE Exercícios Aerofotogrametria Aula 13 APRESENTAÇÃO DA AULA Os exercícios aqui apresentados são mais elaborados bem como podem estar na prova ou na APS portanto é de fundamental importância o aluno estar focado nos mesmos pois são elaborados para que o aluno faça uma análise muito técnica dos mesmos a partir do aprendizado adquirido através dos vídeos bem como da leitura do material complementar OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Realizar os exercícios sobre Aerofotogrametria Analisar criteriosamente qual procedimento deve ser adotado na situação hipotética descrita no exercício Desenvolver a técnica de realização do exercício através do conhecimento adquirido ao longo do curso Saber questionar e solucionar os problemas com rapidez abordando o conhecimento adquirido P á g i n a 138 13 EXERCÍCIOS 1 Considere que uma prefeitura está para contratar a confecção de sua base cartográfica na escala 12000 utilizando mapeamento aerofotogramétrico com restituição digital No processo de licitação algumas especificações são essenciais para garantir a qualidade do produto Quais seriam estas especificações a Escala do vôo aerofotogramétrico tipo de filme precisão do apoio de campo equipamentos projeção cartográfica softwares a serem utilizados b Escala do vôo aerofotogramétrico recobrimentos lateral e longitudinal precisão do apoio de campo precisão da aerotriangulação resolução do pixel no terreno projeção cartográfica c Escala do vôo aerofotogramétrico tipo de filme precisão do apoio de campo precisão da aerotriangulação projeção cartográfica tipo de aeronave d Escala do vôo aerofotogramétrico recobrimentos lateral e longitudinal precisão do apoio de campo equipamentos projeção cartográfica softwares a serem utilizados e Escala do vôo aerofotogramétrico precisão do apoio de campo resolução do pixel no terreno equipamentos projeção cartográfica softwares a serem utilizados 2 O que é a restituição aerofotogramétrica Quais são suas finalidades para o planejamento de uso e ocupação do solo urbano A restituição fotogramétrica é o contorno da edificação no seu respectivo lote Para a ocupação do solo é importante conhecermos por exemplo o crescimento de um loteamento e a sua população o que faz com que o município possa realizar obras de melhorias na região P á g i n a 139 3 Por meio da aerofotogrametria realizamse operações com fotografias da superfície terrestre e obtêmse informações seguras mediante os processos de registro medição e interpretação das imagens Justifique a afirmação acima É falsa A foto aérea registra e interpreta imagens mas não mede nada Apenas o voo é feito em escala e altura prédefinida para o profissional de engenharia através das fotos realizar medições em escala 4 Fotogrametria pode ser entendida como a ciência ou a tecnologia que visa obter medidas confiáveis e precisas de objetos ou feições do terreno a partir de fotografias aéreas ou terrestres É uma palavra derivada de três raízes gregas cujos significados são luz escrita e medida As distorções geométricas dos alvos presentes na superfície terrestre são menores nas fotografias aéreas verticais em comparação com as fotografias aéreas oblíquas Justifique a sua resposta para a afirmação acima A afirmação é verdadeira Nas fotos aéreas verticais é menos frequente as distorções do que fotos aéreas diagonais 5 Podemos considerar as imagens do Google Earth como fotos aéreas Não O Google Earth é imagem de satélite e sem escala A foto aérea é feita por aviões ou drones profissionais a uma altura prédefinida e com escala adequada para o tipo de serviço 6 A importância do Geoprocessamento reside no tratamento de imagens para a produção de mapas cartas projeções cartográficas e recolher dados em forma de gráficos quadros e tabelas sobre os diversos elementos da superfície terrestre Sobre o Geoprocessamento assinale a alternativa incorreta a O uso de softwares e equipamentos tecnológicos é imprescindível para a operação do Geoprocessamento b A aerofotogrametria pode ser uma importante ferramenta a ser utilizada pelo Geoprocessamento c A produção de mapas digitais depende única e exclusivamente das imagens e dados fornecidos pelos satélites P á g i n a 140 d O Geoprocessamento pode ser muito útil para serviços de espionagem uma vez que as imagens de satélite permitem visualizar em detalhes qualquer ponto da superfície terrestre 7 A aerofotogrametria é a produção de imagens a partir de câmeras fotográficas instaladas em bases de aviões e helicópteros Essa prática enquadrase nas características de a Geoprocessamento b Sensoriamento Remoto c Enquadramento aéreo d Cartografia fotográfica e Mapeamento por imagens Resumo Nesta aula abordamos Exercícios referentes à aerofotogrametria Uso da foto aérea para levantamento topográfico Exercícios tipo de prova e APS Exercícios sobre concursos públicos de aerofotogrametria AULA 13 Exercícios 1 Qual é o tipo de imagem do Google Earth 2 O que é estereoscopia 3 Porque os voos são feitos em altitudes prédefinidas 4 Qual a escala de foto usou para usos militares de reconhecimento 5 Qual a importância do voo no levantamento de uma propriedade rural ATIVIDADE Aula Prática O Uso do Teodolito Aula 14 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula prática será apresentado o protocolo que é utilizado para a mesma bem como a presença do aluno é fundamental para que aprenda o procedimento de instalação do aparelho teodolito digital bem como os procedimentos de campo para o nivelamento trigonométrico visto teoricamente nas aulas 10 e 11 OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Aprender a manusear o teodolito digital e seus acessórios como régua graduada tripé nível de cantoneira e a calculadora científica para a realização dos cálculos pertinentes Utilizar as técnicas de levantamento topográfico de acordo com a NBR 13133 para o nivelamento trigonométrico Aprender a executar o nivelamento trigonométrico em campo P á g i n a 144 14 PROTOCOLO PROTOCOLO DE AULA PRÁTICA OBJETIVO Apresentação aos alunos do aparelho Teodolito para uso em campo qual faz medições de ângulos verticais ângulos horizontais e distâncias horizontais MATERIAIS 1 Teodolito Digital com prumo ótico 1 tripé 2 balizas 1 régua graduada 2 níveis de bolha 1 marreta Calculadora Científica Caderneta de Campo PROCEDIMENTO TEODOLITO DIGITAL Procedimento Teodolito 1 Assentamento dos piquetes para se fazer o caminhamento 2 Montagem geral do tripé acoplado ao teodolito bem como fazer seu nivelamento para o correto manuseio 3 Instalação da baliza na ré e da mira graduada na vante para se fazer as medidas 4 Leitura dos dados no teodolito e anotação na caderneta de campo 5 Confecção de planta topográfica da área levantada para entregar na aula seguinte em AUTOCAD Resumo Nesta aula abordamos Procedimento de instalação do Teodolito Digital e seus acessórios Procedimento para a execução do nivelamento trigonométrico Cálculo da distância horizontal Aprendizado do percurso do caminhamento como levantamento topográfico de campo Preenchimento da caderneta de campo Confecção do desenho em AUTOCAD AULA 14 Exercícios 1 Qual a diferença entre o procedimento de leitura da régua graduada do nível ótico analógico para o teodolito digital 2 Como é feita a determinação do ângulo horizontal em um nivelamento trigonométrico 3 Qual é o procedimento de cálculo da distância horizontal através do aparelho teodolito digital 4 Como se faz a observação de centragem do aparelho no piquete 5 Para que serve os níveis de bolha do aparelho teodolito digital ATIVIDADE Exercícios resolvidos de prova Aula 15 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula serão apresentados exercícios resolvidos conforme provas de Topografia II do curso de Engenharia Civil presencial da Faculdade Redentor Os exercícios são elaborados conforme metodologia própria do professor concursos públicos e ENADE OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Resolver exercícios propostos pelo professor Resolver exercícios de concursos públicos relativos com a disciplina Resolver exercícios tipo ENADE P á g i n a 148 15 EXERCÍCIOS 1 Escreva com suas próprias palavras como é feito um levantamento expedito para fins de loteamento O profissional de engenharia vai até o terreno percorre toda a sua área bem como realiza de forma em esboço os seus limites tipo de empreendimento a ser realizado croqui do projeto estima os custos e prazos da obra bem como as máquinas ferramentas e mãodeobra Também levanta as benfeitorias existentes e seus serviços de infraestrutura como água esgoto energia elétrica calçamento e outros como estradas vicinais pontes áreas alagadiças etc 2 Em uma estação de tratamento de água ETA porque devemos conhecer as cotas de todo e fundo de cada etapa do tratamento Porque o tratamento de água é feito por andares e a mesma percorre toda a estação geralmente por gravidade com isso devese realizar com precisão em projeto o levantamento das cotas de topo e fundo para que as tubulações sejam corretamente ligadas para que a água seja tratada em suas várias etapas 3 Explique com suas próprias palavras porque as cotas de marcação dos eixos das fundações devem ser acumuladas e não a cota entre os elementos Porque se for locado erroneamente um elemento e for conferida a cota de elemento para elemento todas as fundações após a errada estarão erradas também Já a cota acumulada serve para conferir apenas o elemento de fundação isoladamente a partir do zero tabeiragabarito pois se uma fundação estiver locada errada apenas ela estará e as outras não 4 Escreva com suas próprias palavras como é feita a localização via sistema GPS em alto mar No alto mar a cota altimétrica é igual a zero portanto necessitamos apenas de duas coordenadas X e Y ou seja necessitamos apenas de dois satélites para nos localizarmos P á g i n a 149 5 Qual a importância da utilização dos softwares ARCVIEW e ARCGIZ para a manipulação de dados em Geoprocessamento Servem para visualização mapeamento organização e localização de dados especiais ou seja aqueles coletados em campo ARCGIZ Localização de dados e armazenamento ARCVIEW Visualização e edição de dados 6 Qual a importância de se utilizar o voo fotogramétrico para conhecimento do crescimento urbano No caso de crescimento urbano o voo pode ser feito com drones ou avião Ambos vão fornecer a amplitude de qual o crescimento de construções em uma região qualquer É importante por exemplo para uma prefeitura saber se há a necessidade de implantação de infraestrutura local Resumo Nesta aula abordamos Exercício de revisão de levantamento expedito Exercício de revisão de levantamento específico Exercício de revisão de locação de obra Exercício de revisão sobre o uso do GPS Exercício de revisão sobre Geoprocessamento Exercício de revisão de Aerofotogrametria AULA 15 Exercícios 1 Por que o levantamento expedito é sem precisão 2 Qual a diferença de locação de um prédio de 3 três pavimentos para um prédio de 10 dez pavimentos 3 Qual a grande diferença entre locação por gabarito e cavalete 4 O que á a geometria pobre dos satélites 5 Qual a importância do voo fotogramétrico na implementação de infraestrutura ATIVIDADE Topógrafo A Profissão Aula 16 APRESENTAÇÃO DA AULA Nesta aula o aluno irá aprender sobre a profissão de topógrafo como um todo desde os cursos oferecidos até a licença de registro profissional bem como as atribuições que o topógrafo tem para suas atividades cotidianas OBJETIVOS DA AULA Esperamos que após o estudo do conteúdo desta aula você seja capaz de Conhecer a profissão Como se registrar Normas e conduta da profissão Código de Ética da profissão P á g i n a 153 16 LICENÇAS DE TOPÓGRAFO A finalidade dos conselhos de engenharia conselhos de medicina exigência de registros de topógrafos etc é proteger o público de pessoas desqualificadas eou inescrupulosas nesses campos Talvez as primeiras regulamentações desse tipo estivessem contidas no código de leis de Hamurabi rei da Babilônia no século XVIII aC Seu código cobria muitos assuntos diferentes incluindo proibição mas somente o de construção é mencionado aqui Ficou famoso por sua seção olho por olho dente por dente Em geral o código dizia que se um construtor erigiu uma casa que desmoronou e matou o proprietário ele deveria ser morto Se o desmoronamento causou a morte do filho do proprietário o filho do construtor deveria ser morto também e assim por diante Essas leis eram presumivelmente muito eficazes para fazer com que os construtores tivessem o máximo de zelo nos trabalhos Através dos séculos desde o tempo de Hamurabi muitos códigos e leis foram estabelecidos para orientar as várias profissões mas somente em 1883 as exigências de registros chegaram aos Estados Unidos Naquele momento começou o registro de dentistas e à medida que os anos se passaram médicos advogados farmacêuticos e outros necessitaram de licença antes que pudessem exercer suas profissões Para obter o licenciamento estão incluídos como atividades relacionadas com o levantamento de terras a determinação de áreas de terras o levantamento necessário para preparar o memorial descritivo da terra para transferência de propriedade o levantamento necessário para estabelecer ou restabelecer os limites de propriedades e a preparação de plantas de terras e subdivisões A licença normalmente é exigida para os levantamentos de obras e para os levantamentos de percursos estradas ferrovias oleodutos etc 161 Exigências para o registro Para obter uma licença de topógrafo especialista em cadastro é necessário que a pessoa satisfaça às exigências do conselho profissional Os registros para engenheiros e topógrafos no Brasil são controlados por um único conselho P á g i n a 154 162 Punição para a prática de levantamento sem licença No Brasil existem leis que proíbem uma pessoa de praticar levantamentos de terras sem uma licença usar uma licença ou número de registro falso ou forjado ou utilizar uma licença vencida Essas leis normalmente preveem multas prisões ou ambas por tais violações Naturalmente uma pessoa comum pode medir terra mas sem apresentarse como topógrafo nem usar ou permitir que a medição seja empregada para descrição de terras ou outras finalidades legais formais De um topógrafo se espera que seja competente em seu trabalho prezando pela exatidão e pela precisão dos resultados obtidos Ele pode não ser perfeito naturalmente mas se é claramente negligente incompetente ou acusado de má conduta pode perder a sua licença Além disso o conselho profissional pode revogar a licença do topógrafo se descobrir que foi cometida alguma fraude ou falsidade envolvendo a obtenção da licença A maioria dos conselhos de engenharia possui uma divisão de fiscalização para descobrir atividades não coerentes com a legislação do conselho no que tange ao exercício da profissão 163 Razões para tornarse registrado Existem diversas razões para que uma pessoa interessada em topografia se torne licenciada o mais breve possível Elas incluem o seguinte O desejo de obter uma licença estimula a pessoa a estudar e aperfeiçoar sua habilidade técnica ajudandoa no seu desenvolvimento profissional Pode ser oferecido ao topógrafo um trabalho que requeira o registro Os registros aumentam o conceito da profissão como um todo Se um topógrafo é registrado pode ser capaz de realizar levantamentos profissionais em tempo integral ou abrir seu próprio negócio O registro confere a uma pessoa o conceito de profissional na sua comunidade 164 A profissão O termo profissão tem muitas definições Em um sentido restrito as profissões são limitadas a médicos advogados engenheiros e clérigos mas numa visão mais P á g i n a 155 abrangente incluem quase toda ocupação Em geral um profissional é uma pessoa que adquiriu algum conhecimento específico usado para instruir ajudar aconselhar ou guiar outros O principal objetivo de uma profissão é servir à humanidade sem se importar com o retorno financeiro Isso significa que um profissional tem uma responsabilidade para com a sociedade acima da mera compensação monetária e também tem a responsabilidade de prestar serviço voluntário para a comunidade quando necessário O topógrafo deve claramente entender que um profissional que realize serviços gratuitamente ou aja como um agente comunitário está legalmente exercendoos com o mesmo cuidado atenção e bom senso que teria se estivesse sendo pago Geralmente educação referese à conclusão de cursos relacionados com levantamento e à obtenção de títulos acadêmicos diferenciados Porém ela pode ser também uma educação autodidata Além disso a educação deve ser continuada através de atividades de desenvolvimento profissional cursos rápidos workshops seminários e talvez mais estudo formal A experiência é obtida com o passar dos anos e é uma transformação gradual obtida pelo empreendimento de tarefas específicas algumas vezes como resultado da orientação de outros profissionais mais experientes Uma profissão séria como a de topógrafos engenheiros cartógrafos e agrimensores requer uma vigilância estrita às práticas inadequadas que possam surgir e excluir aqueles que são inadequados ou indignos de abraçar os ideais e padrões da prática de levantamentos Quando necessário a exclusão pode ser a conduta profissional a ser adotada pelos conselhos com base nos códigos de conduta ou de ética vigentes Felizmente a necessidade de adotar os passos e procedimentos legais para expulsar profissionais registrados por incompetência ou comportamento antiético não costuma acontecer 165 Código de ética O bem mais importante que uma pessoa tem é a sua reputação impecável Nenhum dinheiro fama ou conhecimento é um substituto adequado Uma pessoa P á g i n a 156 confiável que trabalha de forma prudente é consciente e busca enfaticamente conhecimento acerca de uma profissão ela caminhará para o sucesso Resumo Nesta aula abordamos Licença para o Topógrafo Exigências para o registro profissional Punição para a prática de levantamento sem licença Razões para tornarse registrado A profissão do Topógrafo O Código de Ética AULA 16 Exercícios 1 Qual é o objetivo principal de uma profissão 2 Quais são as quatro características básicas de uma profissão 3 Qual a finalidade de um código de ética 4 Você é convidado para examinar o trabalho de um colega topógrafo Que procedimento você deve seguir 5 Suponha que você esteja trabalhando para um departamento estadual de estradas de rodagem medindo o movimento de terras pavimento etc para pagamento a um empreiteiro e ele dá a você um presente de Natal de milhares de dólares O que você deve fazer ATIVIDADE Referências Básica ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 13133 execução do levantamento topográfico Rio de Janeiro ABNT 1994 BORGES A C Topografia aplicada à engenharia civil volumes 1 e 2 São Paulo Blucher 2010 CASAN Disponível em httpwwwcasancombrckfinderuserfilesfilesDocumentosDownloadTopografi a3 Edicaopdf Acesso em 07 maio 2017 LAA UFBA Universidade Federal da Bahia 2005 McCORMAC J Topografia Rio de Janeiro Editora LTC 2016 ROSTAGNO P V Apostila de topografia II Itaperuna Faculdade Redentor 2011 ROYER K Applied Field Surveying New York John Wiley Sons 1970