Geotecnoogia e Topografia: Material de Estudo

GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO A Faculdade Católica Paulista tem por missão exercer uma ação integrada de suas atividades educacionais visando à geração sistematização e disseminação do conhecimento para formar profissionais empreendedores que promovam a transformação e o desenvolvimento social econômico e cultural da comunidade em que está inserida Missão da Faculdade Católica Paulista A v Cristo Rei 305 Banzato CEP 17515200 Marília São Paulo wwwucaedubr Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida por qualquer meio ou forma sem autorização Todos os gráficos tabelas e elementos são creditados à autoria sal vo quando indicada a referência sendo de inteira responsabilidade da autoria a emis são de conceitos Diretor Geral Valdir Carrenho Junior GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO SUMÁRIO AULA 01 AULA 02 AULA 03 AULA 04 AULA 05 AULA 06 AULA 07 AULA 08 AULA 09 AULA 10 AULA 11 AULA 12 AULA 13 AULA 14 AULA 15 AULA 16 INTRODUÇÃO À GEOTECNOLOGIA PRINCIPAIS COMPONENTES DA GEOTECNOLOGIA CONHECIMENTOS FUNDAMENTAIS PARA A GEOTECNOLOGIA SISTEMAS DE COORDENADAS SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS SIG OPÇÕES DE SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS GEOTECNOLOGIA E SUAS APLICAÇÕES NA ENGENHARIA CIVIL INTRODUÇÃO A TOPOGRAFIA EQUIPAMENTOS DE USO NA TOPOGRAFIA REVISÃO DE MATEMÁTICA MEDIÇÃO DE DISTÂNCIA MEDIÇÃO DE DIREÇÃO LEVANTAMENTO PLANIMÉTRICO LEVANTAMENTO ALTIMÉTRICO E PLANIALTIMÉTRICO CÁLCULO DE ÁREAS E VOLUME PROJETO TERRAPLANAGEM 6 11 15 20 24 28 31 35 39 45 51 56 61 67 70 80 FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 4 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO INTRODUÇÃO Olá caro a aluno a Seja bemvindo a ao curso de Geotecnologia e Topografia Elaboramos este material de estudo para ampliar o conhecimento do aluno a na Engenharia Civil Durante esse livro vamos apresentar inúmeros tópicos essenciais e enfatizar a importância da Geotecnologia e da Topografia na Construção Civil e o impacto ambiental Esse material foi desenvolvido de maneira clara e abrangente para ser utilizado ao longo das aulas tentando dessa forma sintetizar o conhecimento relacionado ao tema e formar uma base sólida para que o aluno tenha uma boa atuação nesta área com finalidade de estudar os métodos e técnicas para obter levantamentos geográficos e topográficos A expectativa deste texto é colaborar na tomada de decisões sobre os problemas urbanos rurais e ambientais e as ferramentas tecnológicas utilizadas na Geotecnologia e na Topografia complementa na otimização de tempo para levantamento de dados FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 6 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 1 INTRODUÇÃO À GEOTECNOLOGIA A Geotecnologia se iniciou na década de 1950 nos Estados Unidos e na Inglaterra com intenção de aperfeiçoar a produção e manutenção de mapas e consequentemente reduzir custos na época o investimento em informática era muito alto e não era evoluído o suficiente e não poderia ser classificado como um sistema de informação Houve uma evolução significativa na tecnologia dos computadores e softwares na década de 1980 nos sistemas de informações geográficas isso aconteceu após a fundação da NCGIA National Centre for Geographical Information and Analysis em 1989 quando o geoprocessamento passou a ser certificado como uma disciplina científica independente No Brasil a Geotecnologia também foi implantada na década de 1980 quando o Profº Jorge Xavier da Silva UFRJ se empenhou na divulgação da tecnologia nos sistemas de informações geográficas Em 1982 através de um congresso da União Geográfica Internacional no Rio de Janeiro Roger Tomlinson que é responsável pela criação do primeiro SIG Canadian Geographical Information System ofereceu uma parceira a um grupo interessados a desenvolver e investir na tecnologia Atualmente nós podemos adquirir pelas ferramentas Google Maps ou no Google Earth algumas informações Essas ferramentas que precisam somente do uso de uma conexão à internet possibilitam o acesso a qualquer parte do planeta através de imagens de satélite em modelo 3D e GPS um dos sistemas mais utilizados e rápidos para conseguir dados existentes Fonte httpswwwpexelscomptbrfotoabstrairabstratoaconselhamentoaoarlivre443422 FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 7 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Anote isso Apresento algumas ferramentas que são utilizadas para o levantamento de dados geográficos Topografia Fotogrametria Sensoriamento Remoto Posicionamento por satélite Geostática Banco de dados geográficos Web mapping Sistema de Informação geográfica SIG ou seja conjunto de técnicas rela cionadas ao método da informação espacial Fonte httpswwwpexelscomptbrfotoamericadonorteantiguidadeantiquarioarte414916 A Geotecnologia é responsável por reunir organizar e tratar as informações utilizadas em Geoprocessamento em particular daquelas destinadas à manutenção da base car tográfica utilizado em diversas áreas como Cartografia Análise de Recursos Naturais Comunicação Transportes Energia e Planejamento Urbano e Regional O Geoprocessamento é um conjunto de técnicas que serão realizadas em um ambiente SIG com o intuito de modificar um dado espacial em informação dentro desse FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 8 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO processo são utilizadas ferramentas de geotecnologia Esse conjunto de tecnologias é utilizado para realizar as etapas que vão desde a coleta até o armazenamento das informações com referência geográfica de um terreno em análise Anote isso Segundo a ABNT Associação de Normas Técnicas mapa é a representação gráfica em geral uma superfície plana e numa determinada escala com a representação de acidentes físicos e culturais da superfície da Terra ou de um planeta ou satélite já a palavra carta é a representação dos aspectos naturais e artificiais da Terra destinadas a fins práticos da atividade humana permi tindo a avaliação precisa de distâncias direções e a loca lização plana geralmente em média ou grande escala de uma superfície da Terra subdividida em folhas de forma sistemática obedecida um plano nacional ou internacio nal ABNT ASSOCIAÇÃO DE NORMAS TÉCNICAS Mapa Escala 120000000 Fonte httpswwwguiageograficocommapasmapabrasilhtm FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 9 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO CARTA Escala 1 50000 Essa carta referese à cidade de Marília São Paulo onde se localiza a sede da Faculdade Católica Paulista Fonte ftpgeoftpibgegovbrcartasemapasfolhastopograficaseditoradasescala50mil Nesse link você pode fazer o download da carta da sua cidade disponibilizada no site do IBGE Disponível em ftpgeoftpibgegovbrcartasemapasfolhastopograficas editoradasescala50mil FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 10 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Isso está na rede Para agregar o material de estudo apresento o artigo do Coordenador do Laboratório de Geoprocessamento LAGEOP da UFRJ Boa leitura httpwwwufrrjbrlgatiagomarinoartigosoqueegeoprocessamentopdf FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 11 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 2 PRINCIPAIS COMPONENTES DA GEOTECNOLOGIA Cartografia digital A cartografia é uma técnica aplicada em mapas e cartas cartográficas quando modificado em imagens proporciona informações relevantes para a Geotecnologia seu processo envolve estudos coleta de dados fenômenos observação de fatos e principalmente dados científicos associados à superfície terrestre A Cartografia digital é um conjunto de ferramentas cartográficas em formato digital que inclui softwares e hardware para formatar e escanear os dados coletados para apre sentar os mapas cartas ou fotografias aéreas com melhor resolução essa formatação é realizada através da escala do produto digitalizado Informática Devido à evolução da informática os computadores e aplicativos proporcionou um avanço das geotecnologias permitindo um amplo volume de dados essenciais de diferentes projetos elaborados em geoprocessamento que diferencia as análises geográficas otimizando o tempo dos profissionais Os computadores correspondem ao Hardware é um conjunto de equipamentos eletrônicos que ao se conectar fazem o equipamento funcionarem e garante o desempenho das operações do Geoproces samento e o Software são aplicativos que executam as atividades com o objetivo de armazenar visualizar analisar e plotar as informações geográficas FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 12 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Processamento digital de imagens O processo digital de imagens referese a uma captura de imagem que pode ser representada em duas ou mais dimensões após essa imagem deve ser modificada e adequada com a propósito de ajustála à necessidade de um trabalho em específico através de um tratamento computacional A função primordial do processamento digital é fornecer ferramentas para facilitar a identificação e a extração das informa ções contidas nas imagens para posterior interpretação CROSTA 1992 apud MOTA FONTANA WEBER 2001 Para elaborar um trabalho para a geotecnologia podemse utilizar alguns proce dimentos como elaboração de fusões de imagens imagens de satélite correções atmosféricas entre outros Sistemas de informações geográficas SIG O Sistema de Informação Geográfica conhecido com SIG é uma ferramenta tecno lógica utilizada para a geotecnologia que coleta informações de várias fontes e cria um banco de dados que permite realizar análises mais enigmáticas com o objetivo de automatizar a produção de documentos cartográficos O SIG é uma das ferramen tas mais relevantes para a Geotecnologia e vamos abordar esse tema na Aula 4 com mais detalhes Sensoriamento Remoto Entendese como Sensoriamento Remoto a captação ou registro de imagens e infor mações sobre a superfície da terra segundo as ferramentas que atua como mediação nesse processo para posteriormente concluir estudos técnicos Atualmente essa técnica é utilizada é associada à aplicação de imagens de satélites que proporciona imagens reais de qualquer parte externa da Terra colaborando no mapeamento e nos estudos de área com a evolução tecnológica os sensores que operam em elevadas altitudes para certificar das melhores informações sobre a superfície são os aviões além dos satélites FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 13 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Para se obter um melhor resultado durante a coleta das imagens é preciso que o sensor esteja posicionado verticalmente para se evitar distorção independente do tipo do equipamento de medição que será utilizado Podemos dividir o Sensoriamento Remoto em Orbital imagens capturadas por sensores localizados nas órbitas ao redor da terra utilizadas pelos equipamentos de satélite coletando informações a determinado inter valo de tempo e espaço Suborbital imagens captadas por sensores aerotransportados que utilizam desloca mento como o avião balões ou veículos aéreos não tripulados o mesmo não localizado em órbita São imagens fotográficas aéreas Sistema de posicionamento global GPS O modelo GPS é constituído por vários satélites que orbitam a Terra que passam duas vezes por dia pelo mesmo ponto da superfície terrestre com isso ele capta os sinais de rádio que são transmitidos pelos satélites e através da localização o sistema calcula e informa a coordenada de qualquer ponto da superfície da Terra O objetivo dos aparelhos GPS é mapear a superfície terrestre e automatizar a coleta de informações otimizando o tempo nas análises de áreas Fonte httpswwwpexelscomptbrfotocomprimidodadoguiainformacao38271 FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 14 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Topografia e levantamentos de campo A topografia proporciona o levantamento de dados essenciais especialmente para áreas pequenas Esse método é mais utilizado em áreas urbanas para mapear os dados através dos levantamentos topográficos mesmo sabendo que temos a tecnologia a nosso favor a confirmação em campo complementa o levantamento de dados e em alguns projetos isso é primordial Isso está na rede O site do IBGE oferece muitos conteúdos que vão agregar no desenvolvi mento dessa disciplina Na opção O QUE É CARTOGRAFIA tem mais itens que você pode explorar como Forma da Terra Altitude Coordenadas Geo gráficas Escala Sensoriamento Remoto Aerofotogrametria e Mapeamento Temático esses itens têm uma explicação objetiva através de vídeos para melhor entendimento httpsatlasescolaribgegovbrconceitosgeraisoqueecartografiahtml FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 15 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 3 CONHECIMENTOS FUNDAMENTAIS PARA A GEOTECNOLOGIA Nesse tópico vamos apresentar o sistema geodésico de referência que é um sistema de coordenadas que será necessário para o desenvolvimento das atividades Os dados geográficos descrevem os objetos do mundo real com base 1 na localiza ção geográfica posição em relação a um sistema de coordenadas 2 nos relaciona mentos espaciais ou topológicos relações espaciais entre objetos e 3 em atributos temáticos propriedades medidas ou observadas dos objetos BARBOSA 1997 Sistema Geodésico de Referência SGR A evolução tecnológica possibilitou o crescimento dos sistemas representativos da terra o Sistema Geodésico de Referência possibilita a localização espacial detalhada da superfície terrestre por intermédio dos conjuntos de coordenadas específicas XYZ da superfície representado por figuras geométricas Vamos aprofundar mais sobre esse assunto na próxima aula Sistema Geodésico Brasileiro SGB O IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística é responsável pela manuten ção e implantação do sistema SGB esse sistema é um conjunto de pontos geodésicos representados na superfície física da terra implantada na delimitação da fronteira do país esses pontos são estabelecidos por processos operacionais associados ao sis tema de coordenadas geodésico a partir disso é gerada a definição de uma superfície de referência ou elipsoide FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 16 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Superfície de Referência elipsoide e geoide A Geodésia determina a forma e dimensões da terra dividindo a Terra em três superfícies a física terrestre elipsoide e geoide esse é seu principal objetivo Para isso acontecer é necessária a utilização do método de Superfície de Referência Fonte httpswwwlapigiesaufgbrlapigcursosonlinegvsigsuperfciesderefernciahtml O elipsoide é a superfície de refe rência para os cálculos de posição distâncias direções e outros elementos geométricos da cartografia ROCHA 2000 O geoide pode ser conceituado como uma superfície coincidente com o nível médio dos mares e gerada por um conjunto infinito de pontos cuja medida do poten cial do campo gravitacional da Terra é constante e com direção exatamente perpendicular a esta FITZ 2008 Datum Córrego Alegre Nas décadas de 1950 e 1970 o Datum foi oficialmente adotado pelo Brasil Datum referese ao modelo matemático teórico da representação da superfície da Terra relacionado ao nível do mar empregado pelos cartógrafos expressado nas cartas ou mapas Simplificando esse sistema caracteriza por ser uma superfície de referência Fonte httpstinyurlcom y5bcgux6 FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 17 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO posicionada em relação a Terra a partir da representação gráfica dos paralelos e meri dianos a medição dos parâmetros e pontos de controle aplicado definese a forma tridimensional da Terra São utilizados como controle nos trabalhos de mapeamentos geodésicos e topográficos Anote isso 1 Paralelos são linhas paralelas do Equador dividindo o globo em círculos cada vez menores O equador possui valor zero crescendo para norte e sul até 90 graus 2 Meridianos são linhas que passam pelos polos e ao redor da terra a numeração cresce para oeste e leste a 180 graus Fonte httpsptwikipediaorgwikiParalelomediaFicheiroMeridianInternationalPNG Segundo IBGE o posicionamento e orientação no ponto Datum vértice Córrego Alegre foram efetuados astronomicamente Foram adotados os seguintes parâmetros na definição deste Sistema FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 18 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Superfície de referência Elipsoide Internacional de Hayford 1924 Semieixo maior 6378388 metros Achatamento 1297 Ponto Datum Vértice Córrego Alegre Coordenadas γ 19 50 1491 λ 48 57 4198 h 68381 metros em relação ao nível do mar Com o objetivo de ter o melhor conhecimento do geoide foram estipuladas 2113 estações gravimétricas em uma área circular em torno de um Datum após os resulta dos dessa pesquisa foi escolhido um novo Datum o vértice Chuá marcado como outro ponto de referência nomeado como Astro Datum Chuá Astro Datum Chuá O sistema Astro Datum Chua foi adotado como um sistema de referência provisório porque no final do período da utilização do Datum Córrego Alegre iniciou o uso do SAD 69 no qual foram editadas algumas cartas topográficas Este sistema tinha como ponto de origem o vértice Chuá e como elipsoide de referência o Hayford O mesmo foi estabelecido com o propósito de ser um ensaio ou referência para a definição do SAD 69 Suas características básicas são semieixo maior a 6378388 m semieixo menor b 6378160 m achatamento f 1297000 IBGE on line Datum Sul Americano de 1969 South American Datum SAD 69 Na definição do sistema SAD 69 considerou como modelo geométrico da Terra o Elipsoide de Referência Internacional de 1967 proposto pela Associação Internacional de Geodésia International Association of Geodesy IAG Este é o sistema de referência adotado atualmente no Brasil O Datum sul americano foi desenvolvido para ser um sistema de referência único para a América do Sul no entanto o mesmo deverá ser substituído pelo SIRGAS FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 19 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Sistema de Referência Geocêntrico para a América do Sul SIRGAS Em outubro de 1993 em Assunção no Paraguai foi criada o SIRGAS em uma Confe rência Internacional para a definição de um Datum Geocêntrico para a América do Sul com o objetivo de definir e introduzir um Datum Geocêntrico Suas características foram definidas a partir da materialização do International Terrestrial Reference System ITRS na América do Sul via estações GPS com modelo geométrico geocêntrico formado por eixos coordenados baseados no ITRS e parâmetros do elipsoide de referência GRS80 Geodetic Reference System 1980 WGS 84 World Geodetic System 1984 Esse sistema tem o objetivo de fornecer posicionamento e navegação em qualquer parte do mundo tratase de uma referência diária do sistema de GPS WGS84 é a quarta versão do sistema de referência geodésico global determinado pelo Departamento de Defesa Americana DoD é constituído por um sistema de coordenadas para a terra que definese por uma superfície de Superfície de Referência Esferoidal elipsoide para dados de altitude Superfície Gravitacional Equipotencial geoide que define o nível do mar Isso está na rede Para obter informações geográficas mais rápidas são necessárias tecnologias avançadas nesse link apresento uma ferramenta excelente para você conhecer httpprocessamentodigitalcombr20180529smarteyegeoprocessamen tointeroperabilidadeecorrelacionamentodedados FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 20 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 4 SISTEMAS DE COORDENADAS As coordenadas proporcionam a localização precisa de pontos da superfície da terra que são gerados a partir dos sistemas de referência e estes a partir da figura de um elipsoide Temos dois sistemas de coordenadas que são aplicados no Brasil Coordenadas Geográfica fundamentada por coordenadas geodésicas As coordenadas Geográficas consistem em um sistema de localização que se estru tura por linhas imaginárias chamadas de paralelos que atravessam a terra horizontal mente no sentido leste oeste ou meridianos que atravessam a terra verticalmente no sentido leste oeste e suas medidas em graus são respectivamente as latitudes e as longitudes e as unidades de medidas são representadas grau minuto segundo A partir da conciliação dessas linhas imaginárias criase uma referência específica para cada ponto do mundo permitindo a sua identificação exata Anote isso Latitude é a distância medida em graus de um determinado ponto da super fície em relação à Linha do Equador Pode variar de 0º a 90º e estar ao Norte ou ao Sul Longitude é a distância medida em graus de um determinado ponto da superfície em relação ao Meridiano de Greenwich Pode variar de 0º a 180º e estar a Leste ou a Oeste FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 21 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Fonte httpsptwikipediaorgwikiCoordenadasgeogrC3A1ficasmediaFicheiroWorldMapLongLateqcirclestropicsnonpng Sobre a linha do Equador localizase uma latitude de 0 grau à medida que se trans fere para o norte aumenta a latitude e ao se transferir para o sul ela diminui com isso as latitudes são distâncias em graus de qualquer ponto da terra em relação à linha do Equador suas medidas vão de 90 graus até 90 graus E em relação ao Meridiano de Greenwich são as longitudes Tudo que estiver sobre a linha que possui 0de longitude e ao se deslocar para o leste a sua longitude aumenta e ao se deslocar para o oeste ela diminui em função disso as longitudes são à distân cia em graus de qualquer ponto da Terra associado ao Meridiano de Greenwich e suas medidas vão de 180 graus até 180 graus Fonte httpsptwikipediaorgwikiCoordenadasgeogrC3A1ficasmediaFicheiroMapacoordenadasgeogrC3A1ficaseditadojpg FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 22 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Coordenadas UTM Universal Transversa de Mercator baseada em coordenadas planoretangulares A utilização das coordenadas UTM é muito relevante para trabalhos de geoproces samento nesse sistema a Terra representada por um elipsoide foi dividida por uma projeção de 60 cilindros transversa aquele onde o eixo do cilindro está no plano do equador na superfície de referência cada cilindro é responsável pela representação de 6 graus de longitude contada a partir do antimeridiano de Greenwich em sentido antihorário para o observador situado no polo norte A interpretação das coordenadas UTM são valores métricos em metro que facilita a representação das informações Fonte httpsptwikipediaorgwikiUniversalTransversadeMercatormediaFicheiroLA2EuropeUTMzonespng FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 23 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Isso está na rede Você sabia que é a partir das longitudes que são traçados os fusos horários Acesse esse link e saiba mais httpswwwtodamateriacombrfusoshorarios FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 24 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 5 SISTEMA DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS SIG Para aprender melhor sobre a evolução dos Sistemas de Informações Geográficas faremos um breve histórico desde o início até hoje O principal objetivo desse sistema é realizar a análise de informações geográficas e representação espacial por aplicativos de computador Na década de 1940 quando lançou o primeiro computador pode se dizer que foi quando surgiram os SIGs o ENIAC Eletronic Numerical Integrator and Com puter desenvolvido na Universidade da Pensilvânia nos Estados Unidos O processo de automatização da produção de mapas para representar informação associada à botânica iniciou em 1950 na Inglaterra nesse mesmo período nos Estados Unidos na cidade de Detroit os softwares se especializaram na organização do tráfego da cidade Em 1960 foi constituído o primeiro centro de pesquisas e desenvolvimento de SIG na Universidade de Washington Devido à necessidade de informações mais concretas em 1970 aconteceu um grande progresso no desenvolvimento de hardware processado res e equipamentos e os termos utilizados eram SIG CAD Logo em 1980 após um avanço significativo foi formado centros de pesquisa em SIG inicialmente acadêmi cos nessa época no Brasil a SAGA Sistema de Análise GeoAmbiental desenvolvida na UFRJ Universidade Federal do Rio de Janeiro iniciou o uso dos SIGs e juntamente nesse mesmo período a INPE Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais passou a desenvolver o SITIM 19841990 e em seguida o SPRING No presente momento nós temos inúmeros SIGs disponíveis no mercado incluído alguns de distribuição gratuita que é o caso do SPRING Com a evolução tecnológica os sistemas estão cada vez mais garantindo a qualidade das informações geográficas e o surgimento dos softwares híbridos possibilita a informações mais rápidas e inclusive a ferramenta de consulta via web no caso do Google Earth FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 25 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Definições de SIG Fitz 2008 define SIG como um sistema constituído por um conjunto de progra mas computacionais o qual integra dados equipamentos e pessoas com o objetivo de coletar armazenar recuperar manipular visualizar e analisar dados espacialmente referenciados a um sistema de coordenadas conhecido Com o objetivo de gerar mapas temáticos imagens de satélites cartas topográficas e gráficos As informações para determinar um projeto de um SIG estão relacionadas aos ele mentos Hardware compartilhamento dos dados garantindo o desempenho necessário para atender demanda equivalente ao número de usuários visando custo e benefício e Softwares devem atentarse aos seus componentes a interface com usuário formas de entrada e associação de dados funções de processamento gráfico e de imagens capacidade de visualização e de plotagem e a capacidade de armazenamento e recu peração de dados organizados sob a forma de banco de dados geográficos A interação do usuário com o SIG deve ser transparente no fluxo lógico contendo facilidade na operação para que o resultado final esteja de forma clara e sintética sendo esse um fator importante para obter um desfecho confiável Aplicações dos SIGs Um SIG deve proporcionar dados relacionados à Associação de atributos à informação espacial Análises estatísticas Cálculos de áreas e distâncias Cruzamento de dados espaciais Consultas a bancos de dados Determinação de trajetos de menor custo resistência ou distância Estabelecimento de zonas de interesse Identificação de informações posicionadas espacialmente Localização espacial de dados Modelagens numéricas de informações Quantificação de eventos associados a uma localização espacial Processamentos de imagens digitais Reclassificação de objetos com combinações de atributos de interesse Relacionamento entre localizações espaciais de dados Simulação de mudanças entre diferentes períodos em determinadas condições FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 26 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Áreas de Aplicações dos SIGs Todas as áreas que apresentam informações mapeadas sejam ao espaço físico ou relações sociais econômicas e humanas As áreas relevantes são Exemplos de Aplicações dos SIGs Cadastros de espécies vegetais e animais Determinação de áreas economicamente mais propícias a uma cultura agrícola Determinação de áreas com risco à erosão Delimitação de áreas de proteção e preservação Estudo de capacidade de uso das terras Escolha da melhor área para implantação de escolas hospitais creches comércios indústrias represas Geração de mapas de acidentes de trânsito ocorridos em determinados perío dos em determinada região Monitoramento ambiental Modelagens de expansão de atividades ou ocupações Previsão de safras agrícolas Planejamento do escoamento da produção Zoneamentos ambientais econômicos sociais Sistema CAD CAM AMFM Sistemas CAD CAD Computer Aided Design ou seja desenho auxiliado por computador com o intuito de desenvolver projetos nas áreas de engenharia Adiante os profissionais pas saram a utilizar esse sistema que armazena informações de modo sequencial como Análises geográficas Mapas ambientais Agricultura de precisão Processamento digital de imagens Geodésia e fotogrametria Produção cartográfica Modelagem numérica do terreno Planejamento urbano rural ambiental Modelagem de redes Planejamento de negócios Mapas cadastrais FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 27 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO elementos gráficos para representar a cartografia digital A diferença elementar entre os CADs para os SIGs é que o CAD não desempenha a função de análises espacial com isso há limitações nos processos do geoprocessamento Mas não impede de ser utilizado uma vez que retrata boa funcionalidade com a evolução de representação gráfica e a possibilidade de edição e impressão Sistemas CAM Computer Aided Mapping CAM é um aprimoramento do CAD Esse sistema elabora mapas digitais ou fonte de dados auxiliados por computador utilizando camadas layers de entidade gráfica mas ainda não apresentam todas as características de um SIG Sistemas AMFM AM Automated Mapping FM Facility Management ou mapeamento automatizado São sistemas que têm maior capacidade de armazenamento e análise de dados para a elaboração de relatórios são baseados no CAD mas são menos precisos Anote isso FONTES DE DADOS Pode se obter dados das análises de geotecnologias nas bases oficiais ou pelo próprio interessado segue as principais fontes IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística INPE Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais DSG Diretoria de Serviço Geográfico do Exército CPRM Companhia de Pesquisa e Recursos Minerais EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária IBAMA Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis Universidades órgãos públicos estaduais e prefeituras municipais Além destes órgãos internacionais como a NASA National Aeronautic and Space Administration e o GLCF Global Land Cover Facility também disponibilizam dados de qualidade gratuitamente FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 28 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 6 OPÇÕES DE SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GEOGRÁFICAS Apresento alguns aplicativos SIGs disponíveis atualmente que são mais utilizados em nosso país Spring Sistema de Processamento de Informação Georreferenciadas É um sistema de informação geográfica com a função de processamento de imagens análises espaciais modelagem numérica de terreno e consulta a banco de dados espaciais Esse software foi desenvolvido pela Divisão de Processamento de Imagens DPI do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INPE utilizados nos ambientes Windows e Linux com o objetivo de integrar as tecnologias de Sensoriamento Remoto e sistema de informação Geográfica utilizar modelo de dados orientado a objetos para aperfeiçoar as informações dos estudos ambientais e cadastrais e fornecer ao usuário ambiente intera tivo para visualizar mani pular e editar imagens e dados geográficos Fonte httpwwwclickgeocombrspringtecnologiabrasileiraparasig FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 29 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO ArcGIS O ArcGis é um sistema que oferece um conjunto de funcionalidade baseado na localização para se adquirir informações geográficas utilizado para criar gerenciar compartilhar e analisar dados espaciais permitindo o compartilhamento com outras pessoas por meio de aplicativos mapas e relatórios Desenvolvido pelo ESRI Environ mental Systems Resources Institut com o objetivo de expressar um ótimo desempenho com arquivos vetoriais Fonte httpswwwesricomarcgisblogwpcontentuploads201509SanDiego2D3DWThematics2640jpg Idrisi O Idrisi é um Sistema de Informações Geográficas que computa com um banco de dados capaz de capturar armazenar recuperar e manipular informações digitais georreferenciadas provenientes de imagens mapas e modelos numéricos do terreno e de efetuar análises geográficas e gerar a saída de dados na forma de mapas gráficos tabelas etc FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 30 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Seu nome tem origem devido ao explorador geográfico e escritor do século XII Muhammad AlIdrisi sendo um software que possibilita inúmeras aplicações em geoprocessamento Fonte httpswwwresearchgatenetfigureFigura4TeladoIdrisiTaigafig4321109871 ENVI A sigla ENVI significa Ambiente para visualização de imagens é um aplicativo de software usado para processar e ana lisar imagens geoespaciais Com a sua tecnologia moderna proporciona ima gens com resolução de alta qualidade Isso está na rede Baixe algum aplicativo de Sistemas de Informação geográfica para brincar um pouco e entender melhor os conceitos apresentados httpgeosaberweeblycomsiggratuitohtml Fonte httpssoftwarecombrpenviimageanalysissoftware FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 31 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 7 GEOTECNOLOGIA E SUAS APLICAÇÕES NA ENGENHARIA CIVIL Através da geotecnologia se obtém informações espaciais e análises complexa sobre um escolhido território constituindo informações precisas sobre as condições do uso e da ocupação do solo principalmente para quem atua nas áreas de planeja mento urbano construção e licenciamento de obra Diante disso podemos aplicar o geoprocessamento na construção civil inúmeras formas Cadastro Predial O cadastro predial é o registro do imóvel realizado por órgãos públicos os mesmos são encarregados por recolher dados a respeito de zonas urbanas para a população representados por mapas ou memoriais descritivos Através do geoprocessamento com o SIG o controle é mais eficaz para o IPTU imposto calculado com bases nos dados de registro e no orçamento municipal aconselhamse os municípios utilizarem essa ferramenta pois é a fonte de informação geográfica e compreende maior precisão e cobrança mais assertiva de valores e com isso os incorporadores e consumidores da região também ganha tempo Além disso o cadastro predial fornece informações essenciais para a gestão do zoneamento pois oferecem dados sobre o uso territorial e instrumentalizam o planejamento municipal de acordo com a legislação vigente Cadastro de infraestrutura Entendese como infraestrutura um conjunto de serviços básicos indispensáveis a um município ou sociedade como abastecimento e distribuição de água energia elétrica serviços básicos de saneamento rede de água e esgoto Esse cadastro é o registro de dados relacionado à infraestrutura de determinada área esses dados FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 32 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO auxiliam tanto a gestão pública como os construtores pois determinam as particula ridades de cada área deste modo essas informações auxiliam o início de uma nova obra pois não haver necessidade de executar alguma obra adicional de infraestrutura nessa área em específico Fonte httpsrexpertscombrcomoorcarloteamentosobrasinfraestrutura Planejamento urbano O Plano Diretor Urbano PDU é uma ferramenta básica da política de desenvol vimento urbano obrigatório para cidades com mais de 20 mil habitantes com o objetivo de acompanhar o crescimento e a modificação existente Ele visa o cresci mento sustentável e positivo das cidades obedecendo a suas restrições ambientais e demais aspectos Para o planejamento urbano o SIG nos fornece análises de informações urbanas capazes de sabermos os eixos logradouros após isso é possível determinar onde há pavimentação ou não Essa ferramenta abrange informações em um só lugar dados de zoneamento mapas urbanizações e características ambientais em função desse conjunto de informações podese ter o conhecimento a respeito de determinada área e consegue planejar e decidir com maior precisão FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 33 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Fonte httpsdicasdearquiteturacombrcidadesemplanejamentoecomocasasemprojeto Expansão de unidades habitacionais O principal fator que se deve consi derar antes da execução das unidades habitacionais é realizar um estudo de viabilidade com dados e informações do serviço de geoprocessamento é através dessas informações que facilita uma estimativa populacional Com isso podemos identificar áreas clandestinas visando uma proposta de regularização identificar zonas de risco pluvial a partir da estimativa de áreas impermeabilizadas veri ficar vazios urbanos com o incentivo de ampliação por meio de densidades construtivas Diante disso as vantagens que o SIG oferece são perceptíveis pois contribui a realizar um crescimento e conseguir uma visão completa da localidade A geotecnologia cria soluções para iniciar manter e encerrar uma investigação de forma correta pois sua metodologia tem como base o uso de bancos de dados com isso o processo de tomada de decisão se torna muito mais efetivo Fonte httpsoimparcialcombrcidades201902 contempladosnoultimosorteiodominhacasaminhavidasaoconvocados FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 35 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 8 INTRODUÇÃO A TOPOGRAFIA O termo Topografia cuja origem significa descrição de lugar definese como sendo a ciência que estuda uma área limitada da superfície terrestre com o intuito de conhe cer sua forma quanto ao contorno e ao relevo e a posição que a mesma ocupa no espaço geográfico georreferenciado Através de equipamentos e métodos que se des tinam para a representação do terreno sobre uma superfície plana de projeção o plano topográfico é um plano perpendicular à direção vertical do lugar com isso os terrenos serão projetados sobre um relacionado plano A esta projeção ou imagem figurada do terreno dáse o nome de PLANTA ou PLANO TOPOGRÁFICO ESPARTEL 1987 Definição a palavra Topografia deriva das palavras gregas topos lugar e gra phen descrever o que significa a descrição exata e minuciosa de um lugar DOMIN GUES 1979 Segundo Domingues 1979 a finalidade da Topografia é determinar o contorno dimensão e posição relativa de uma porção limitada da superfície terrestre do fundo dos mares ou do interior de minas desconsiderando a curvatura resultante da esfericidade da Terra Compete ainda à Topografia a locação no terreno de projetos elaborados de Engenharia DOMINGUES 1979 A topografia fornece equipamentos e métodos para aprimorar o conhecimento e certificar uma implantação correta da obra ou serviço dessa forma a topografia é a base de qualquer projeto ou de qualquer obra realizada por engenheiros ou arquitetos por exemplo edificações planejamento urbano paisagismo irrigação drenagem reflo restamento aeroportos etc História No início a topografia era representada apenas por rabiscos Com todas as ciências necessárias o homem descobriu a topografia para atender às necessidades de des crever a posição de algum local de interesse comum que poderia ser o traçado de um caminho que levasse até o curso dágua à caça ao abrigo etc Conforme foi passando FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 36 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO o tempo o homem compreendeu que era essencial detalhar com mais rigor essas des crições passando a conter noções de direção distâncias e relevo dos locais descritos A partir dessa carência iniciou as primeiras invenções de métodos e instrumen tos que contribuíram a não se perder nesses trajetos surgiram os aparelhos como lunetas os espelhos e outros recursos para utilização da navegação marítima Esses instrumentos utilizados por navegantes avistaram os astros procedendo a cálculos e assim conseguiam determinar uma direção mais otimista Em meados do século XVII foi desenvolvido um instrumento chamado Sextante usado para medir a distância vertical entre um astro e a linha do horizonte para fins de cálculo da posição e para corrigir os eventuais erros da navegação estimada mas nada proíbe que seja utilizado para calcular distâncias medindo ângulos verticais desde o ponto de observação até um dado objeto por exemplo o farol Isto está na rede Acesse o link abaixo da figura para entender melhor como utilizar um Sextante Fonte httpsptwikihowcomUsarumSextante FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 37 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Isto está na rede Logo em seguida no século XVIII foi construído o Teodolito que é um ins trumento de precisão óptico que mede ângulos verticais e horizontais empregado em inúmeros setores como a navegação na construção civil na agricultura na meteorologia As figuras abaixo ilustram três gerações de teodolitos Teodolito de trânsito mecânico e de leitura externa Teodolito ótico prismático e com leitura interna Teodolito eletrônico leitura digital Como podemos ver a evolução do Teodolito aconteceu gradativamente e hoje o mais uti lizado é o Teodolito eletrônico ele permite a medição eletrônicas dos ângulos verticais e horizontais baseada na leitura digital de um círculo graduado em forma binária duas uni dades de medida httpwww2uefsbrgeotec topografiaapostilastopogra fia5htm httpwww2uefsbrgeotec topografiaapostilastopogra fia5htm httpwww2uefsbrgeotec topografiaapostilastopo grafia5htm FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 38 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Anote isso Para que a topografia faça seu trabalho ela utiliza diversos equipamentos como a trena o nível o teodolito a estação total o GPS e os computadores e conta também com a matemática e suas ferramentas como trigonometria a geometria e as figuras que trabalham nessas ciências ou seja triângulos os polígonos os ângulos projeções etc vamos ver tudo isso mais adiante FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 39 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 09 EQUIPAMENTOS DE USO NA TOPOGRAFIA A denominação equipamentos se aplica a todo dispositivo essencial para a execução de um trabalho de Topografia Para campo piquete estaca tachinha prego martelo marreta facão motosserra pincel tinta em lata tinta spray mangueira guardasol prancheta na mão caderneta de campo para anotação marco de concreto baliza prumo trena mira tripé bipé prisma bússola nível teodolito estação total GPS de navegação GPS de precisão Para escritório lapiseira borracha régua transferidor compasso escalímetro planímetros papéis mesa para desenho computador e plotter Apresento alguns equipamentos mais específicos para seu entendimento Piquete Utilizase os piquetes para marcar corretamente os extremos do alinhamento a ser medido Pode ser representado da seguinte forma fabricados de madeira roliça ou de seção quadrada com a superfície no topo plana assinalados marcados na sua parte superior com tachinhas de cobre pregos ou outras formas de marcações que sejam permanentes comprimento variável de 15 a 30 cm diâmetro variando de 3 a 5 cm é cravado no solo porém parte dele cerca de 3 a 5 cm deve permanecer visível sendo que sua principal função é a materialização de um ponto topográfico no terreno Fonte httpstinyurl comyyaeocwj FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 40 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Estaca O estaqueamento constitui na concretização de pontos ao longo de um alinhamento sendo a distância entre os pontos constante Um exemplo relevante é o estaqueamento ao longo de um alinhamento é a locação do eixo de uma estrada na qual as estacas são posicionadas de 20 em 20 metros Fonte httpakrcombr20161003locacaodeestacas Caderneta de Campo Aconselha utilizar a caderneta de campo para anotar todas as informações refe rentes ao levantamento de dados a campo É uma ferramenta essencial para eta pas póscampo feita para auxiliar não só você que a elaborou mas também outros pesquisadores FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 41 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Exemplo Fonte httptopfumecblogspotcom201406cadernetadenivelamentohtml Marco de concreto O marco para topografia são peças de concreto armado de alta resistência utilizados para demarcar terrenos e áreas Baliza São utilizadas para manter o alinhamento na medição entre pontos quando há necessidade de se executar vários lances Suas características são constituídas em madeira ou ferro arredondado sextavado ou oitavado terminadas em ponta guarnecida de ferro comprimento de 2 metros diâmetro varia de 16 a 20 mm pintadas em cores contrastantes branco e vermelho ou branco e preto para permitir que sejam facilmente visualizadas à distância Fonte httpwwwblocasaprecombr marcodeconcreto FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 42 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Devem ser mantidas na posição vertical sobre o ponto marcado no piquete com auxílio de um nível de cantoneira Fonte httpssitesgooglecomsitemonitoriaativahometopografia Nível de Cantoneira A cantoneira é um aces sório feito de ferro ou plás tico com uma bolha circular que serve para ser acoplada à baliza deixála correta mente na vertical Prisma É um acessório utilizado para refletir os sinais emitidos pelos aparelhos ele trônicos e serve de anteparo para esses sinais retornarem ao aparelho disparando seu sistema de processamento Por ser constituído de espe lhos de vidro é frágil e precisa ser trans portado sempre em seu estojo protetor Bipé É uma ferramenta com dois pés reguláveis que serve para instalar o prisma seus pés são apontados para melhor fixação no terreno deve ser trans portado sempre com os pés recolhidos e fixados entre si Teodolito O teodolito eletrônico é um equipa mento destinado à medição de ângulos horizontais ou verticais objetivando a determinação dos ângulos internos ou externos de uma poligonal bem como a posição de determinados detalhes necessários ao levantamento VEIGA et al 2007 Fontehttpstinyurl comyyfs9awh Fonte httpstinyurl comy4w6yfvn Fonte httpstinyurl comyxzpdwbd FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 43 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Fonte httpswwwpasseidiretocomarquivo40818104componentesdoteodolito Estação total É um aparelho que tem as mesmas características básicas do teodolito composto de luneta com movimentos vertical e horizontal dois discos graduados mas totalmente digital inclusive fazendo cálculos e armazenando dados que após a operação serão carregados em um programa específico que vai planilhar calcular e desenhar a operação efetuada diminuindo consideravelmente o trabalho e o tempo gastos no campo e no escritório GPS O GPS trabalha recebendo sinais de satélites artificiais possibilitando a posição do mesmo em tempo real O privilégio do rastreador de satélite GPS Global System Fonte httpstinyurlcomy5f2tfb3 FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 44 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Position num levantamento topográfico é que o trabalho fica geor referenciado isto é todo amarrado na rede de triangulação geodésica nacional Com o crescimento avançado da tecnologia empregada no uso de satélites artificiais GPS os aparelhos vão se atu alizando e há novas formas de utilizálos o que faz também com que o custo fique mais acessível por ter seus custos de fabricação reduzidos e consequentemente seu valor para compra Esses fatores trazem uma mudança relevante em tudo que envolve o processo do trabalho da Topografia Isso está na rede Amplie seus conhecimentos e acesse esse link para saber mais sobre o Teodolito um dos equipamentos mais utilizados na Topografia httpadenilsongiovaninicombrblogteodolitoeletronico Fonte httpesferatopografiacombr FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 45 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 10 REVISÃO DE MATEMÁTICA É importante lembrar de alguns conceitos bastante simples de matemática porém necessários ao aprendizado da Topografia Utilizase principalmente a Geometria e a Trigonometria vastamente utilizadas em inúmeras operações como no levantamento no projeto na locação e no acompanhamento dos trabalhos Geometria É uma área da matemática que estuda as formas geométricas desde o comprimento área e volume São as formas geométricas que ela utiliza para se expressar como ponto reta ângulo etc Segmento de uma reta nada mais é uma reta que possui um ponto final e inicial chamados extremos Ângulo é a região que se situa no encontro de dois segmentos de reta são definidos segundo suas aberturas e o valor de medida Há diversas denominações conforme apresentado abaixo FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 46 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Na topografia vamos trabalhar com os ângulos medidos em graus que tem para notação de descrita o símbolo O grau é uma parte da divisão do círculo em 360 partes portanto cada parte mede 1 Dividindose o grau em 60 partes obtemos 1 minuto que representamos com a notação ficando por escrito 1 Dividindose o minuto em 60 partes obtemos 1 segundo que representamos com a notação ficando por escrito 1 Lembrese 1 60 1 grau tem 60 minutos 1 60 1 minuto tem 60 segundos Os ângulos podem ser escritos de duas formas em graus minutos e segundos forma sexagesimal do ângulo e em forma decimal do ângulo nos dois casos o valor do ângulo é o mesmo EXEMPLO transformando os ângulos da forma sexagesimal para forma decimal Exagonal 5º 15 32 Decimal 5259 31532 3153260 315 0533 315533 5 1553360 5 0259 3259 ou seja 31532 5259 Trigonometria É o ramo da matemática que trata das relações entre os lados e ângulos de triângulos FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 47 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AB é o lado oposto ao ângulo C BC é o lado oposto ao ângulo A AC é o lado oposto ao ângulo B Razões Trigonométricas Anote isso Relembrando Teorema de Pitágoras H² C² C² H hipotenusa é o lado do triângulo oposto ao ângulo reto C cateto é um dos lados adjacentes ao ângulo reto C cateto um dos lados adjacentes ao ângulo reto Relação entre as distâncias horizontal vertical inclinada e a Trigonometria Fonte httpswwwseduccegovbrwpcontentuploadssites37201110paisagismotopografiaemorfologiadossolospdf FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 48 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Distância Horizontal DH é a dis tância medida entre dois pontos no plano horizontal o ângulo formado no vértice A pelas retas da distância horizontal e inclinada é o ângulo ver tical V Distância vertical ou diferença de nível é a distância medida entre dois pontos num plano vertical que é perpendicular ao plano horizontal Distância inclinada é a distância medida entre dois pontos seguindo a inclinação da superfície do terreno PARA CALCULAR A DISTÂNCIA HORIZONTAL DH DH cateto adjacente a partir do ângulo vertical V ângulo â e da distância inclinada temos Cos â cateto oposto DH hipotenusa DI resumindo DH DI x CosV Para calcular a distância horizontal a partir do ângulo e da distância vertical temos Tan â cateto oposto DH cateto adjacente DV Tan V DVDI resumindo DH DVTanV Exemplo 1 A distância vertical for igual a 15m e o ângulo vertical igual a 060036 DV 15m Vâ 060036 DH DVTanâ Substituindo DH 15Tan 060036 DH 142857m Exemplo 2 A distância inclinada for igual a 150m e o ângulo vertical igual a 21000 DI 150m Vâ 21000 DH DI x CosV Substituindo DH 150 x cos 21000 DH 149892m FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 49 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO PARA CALCULAR A DISTÂNCIA VERTICAL DV Sen â cateto oposto DH hipotenusa DI resumindo DV DI x Senâ Para calcular a distância vertical a partir do ângulo vertical e da distância horizon tal temos Tan â cateto oposto DHcateto adjacente DV Tan V DVDH resumindo DV DHxTanV Exemplo 1 A distância horizontal for igual a 1670m e o ângulo vertical igual a 001036 DH 1670m Vâ 001036 DV DH x Tanâ Substituindo DV 1670 x tan 001036 DV 5149m Exemplo 2 A distância inclinada for igual a 250m e o ângulo vertical igual a 021010 DI 250m Vâ 021010 DV DI x Senâ Substituindo DV 250 x sen 021010 DV 9463m PARA CALCULAR A DISTÂNCIA INCLINADA DI Senâ cateto oposto DHhipotenusa DI Senâ DVDI resumindo DI DVSenâ Ou Cosâ cateto adjacente DVhipotenusa DI Cosâ DHDI resumindo DI DHCosâ FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 50 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Exemplo 1 A distância horizontal for igual a 167m e o ângulo vertical igual a 121036 DH 167m V â 001036 DI DHCosâ Substituindo DI 167Cos 121036 DI 170843m Exemplo 2 A distância vertical for igual a 250m e o ângulo vertical igual a 021010 DV 250m V â 021010 DI DVSenâ Substituindo DI 250Sen 021010 DI 6604164 m FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 51 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 11 MEDIÇÃO DE DISTÂNCIA Em Topografia a distância entre dois pontos quer dizer a distância horizontal as dis tâncias inclinadas são reduzidas às dimensões de sua projeção horizontal equivalente Medidas lineares Distâncias Horizontais Distâncias Verticais ou diferença de Nível Medida Direta quando o instrumento de medida é aplicado diretamente sobre o terreno Materiais utilizados trena fitas de aço e corrente do agrimensor Medida Indireta quando se obtém o valor da distância com o auxílio do cálculo trigonométrico Materiais utilizados Acessórios são instrumentos que irão ajudar na medida direta da distância Principais acessórios nível de mangueira piquetes estacas testemunhas balizas nível de cantoneira e cadernetas de campo Anote isso Para Medida Direta considerar o fator abaixo Correções por encurtamento ou dilatação de trenas DHc distância horizontal corrigida La L erro comprimento aferido DHm distância horizontal medida DHc LaL x DHm FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 52 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Exemplo Um estudante de engenharia civil recebeu a tarefa de medir numa obra o seu perímetro com uma trena de 30m que lhe foi fornecida Na trena havia uma observação dizendo que a mesma estava encurtada em 42cm Considerando que ele obteve a medida de 35420m qual o valor correto da medida DHc La 30m 0042m 30042m L 30m DHm 35420m DHc 3004230 x 35420 DHc 35470m O valor correto da medida é de 35470m Medida Indireta A técnica de medida indireta de distância denominase TAQUEOMETRIA ou ESTA DIMETRIA são através do retículo ou estádia do teodolito e da régua graduada que são obtidas as leituras necessárias ao cálculo das distâncias horizontais e verticais As observações de campo são realizadas com o auxílio de teodolitos através desse aparelho realizase a medição do ângulo vertical ou ângulo zenital o qual em conjunto com as leituras efetuadas será utilizado no cálculo da distância Fonte httpwww2uefsbrgeotectopografiaapostilastopografia2htm FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 53 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Teodolito Fonte httpswwwpasseidiretocomarquivo40818104componentesdoteodolito A estadia ou retículo do Teodolito é composto por Três fios estadimétricos horizontais FS fio superior FM fio médio FI fio inferior Um fio vertical Mira ou Régua graduada Temos dois tipos de materiais FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 54 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO 1 Madeira bolinhas indicadoras do metro M algarismos indicadores do centí metro CM Fonte httpswwwrendercombrareasarquiteturaeengenhariacivil topografiafundamentos 2 Alumínio Algarismos para indicação do metro M e do centímetro CM Fonte httpstopografialowcostwordpresscom20170305 instrumentosutilizadosnatopografia Métodos de medidas indiretas Distância horizontal Visada horizontal DH 100 x H C C é a constante de Reichembach que assume o valor em CM para equipamentos com lunetas analáticas e valores que variam de 25cm a 50cm para equipamentos com lunetas aláticas Lunetas analáticas são modernas com a inclusão de mais de uma lente chamada analisadora graças a qual a posição do foco do sistema passou a ser fixo e imutável tais lunetas são chamadas por isso de analáticas e imutáveis Lunetas aláticas nos aparelhos antigos a posição do vértice do triângulo estadi métrico era variável já que o foco do sistema ótico variava com a distância do objeto visado lunetas aláticas isto é variáveis FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 55 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Distância horizontal Visada inclinada Resumo VISADA DISTÂNCIA HORIZONTAL Instrumentos analáticos Instrumentos aláticos HORIZONTAL DH 100 x H DH 100 x H C INCLINADA DH 100 x H x cos²α DH 100 x H x cos²α C Distância vertical ou diferença de nível Visada ascendente DH 50 x H x sen 2α FM l H Fio superior Fio inferior FM Fio médio l altura da luneta do instrumento baseado ao solo A interpretação do resultado desta relação se faz da seguinte forma l DN for significa que o terreno no sentido da medição está em aclive DN for significa que o terreno no sentido da medição está em declive Distância vertical Visada descendente DH 50 x H x sen 2α FM l DN for significa que o terreno no sentido da medição está em declive DN for significa que o terreno no sentido da medição está em aclive FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 56 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 12 MEDIÇÃO DE DIREÇÃO Medição de direção são medidos em campo a partir destas direções são calcula dos ângulos Ângulos horizontais São formados por dois planos verticais que contém direções formadas pelo ponto ocupado e pelo ponto visado Sempre que possível a pontaria deve ser realizada o mais próximo possível do ponto para evitar erros de leitura FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 57 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Ângulos verticais Tratase do ângulo formado entre a linha do horizonte plano horizontal e a linha de visada medindo no plano vertical que contém os pontos Varia de 0a 90acima do horizonte e 90 abaixo do horizonte Ângulo zenital Esse ângulo é formado entre a vertical do lugar zênite e a linha visada varia de 0 a 180 sendo a origem do contagem no zênite n é o número de lados do polígono A soma dos ângulos internos de qualquer polígono de 5 lados é Somatório dos ângulos medidos n 2 x 180 substituindo 180 x 5 2 180 x 3 540 OBS somando todos os ângulos da imagem dá um total de 540 FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 58 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO A soma dos ângulos externos de qualquer polígono de 5 lados é Somatório dos ângulos medidos n 2 x 180 substituindo 180 x 5 2 180 x 7 1260 OBS somando todos os ângulos da imagem dá um total de 1260 Azimute AZ é o ângulo formado entre a direção Norte e Sul e ao alinhamento con siderado contado a partir do Polo Norte no sentido horário Ele varia de 0 a 360 Rumo R é o menor ângulo que a direção faz com a Direção NorteSul após o valor do rumo deve ser indicado o quadrante geográfico que o mesmo pertence ou seja NO NE SO ou SE Conversão entre Rumo e Azimute Sempre que possível é recomendável a transformação dos rumos em azimutes tendo em vista a praticidade nos cálculos de coordenadas e também para a orientação de estruturas em campo FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 59 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO No 1º quadrante R1 Az1 No 2º quadrante R2 180º Az2 No 3º quadrante R3 Az3 180º No 4º quadrante R4 360º Az4 Exemplo No segundo quadrante R2 180 Az2 Az 180 R2 Az 180 35 25 144 35 No primeiro quadrante R1 Az1 R1 33 43 FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 60 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO No quarto quadrante R4 360 Az4 Az4 360 38 15 Az4 321 45 No terceiro quadrante R3 Az4 180 Az4 233 40 180 Az4 53 40 FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 61 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 13 LEVANTAMENTO PLANIMÉTRICO O levantamento Planimétrico é a representação de um plano horizontal de um levanta mento fornecido com a obtenção de distâncias e ângulos horizontais que definem uma área este levantamento é utilizado especialmente para determinar limites de um terreno Com o objetivo de representar por meio de desenho em planta as porções de terra de interesse que podem ser para registro em cartório de imóveis para desenvolvimento de projetos para controles das dimensões da área para liberação do uso da área etc Cálculo de coordenadas Inicialmente devemos determinar as coordenadas planas que são obtidas em função da distância de um vértice de um alinhamento e o Azimute ou Rumo magnético ou geográfico ou seja X e Y De uma forma bem simples podese dizer que a projeção X é representação da distância entre dois vértices do alinhamento sobre o eixo das abcissas e a projeção Y a representação da mesma distância no eixo das ordenadas Empregando os conceitos de Trigonometria Plana que lida com figuras geométricas de um único plano é possível calcular as projeções de X e Y da seguinte forma FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 62 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO O método mais utilizado para determinar as coordenadas em Topografia é a Poli gonação principalmente para pontos de apoio planimétricos O levantamento de uma poligonal elaborado através do método de caminhamento percorrendo o contorno definido por uma série de pontos medindose todos os ângulos As poligonais podem ser Fechada parte de um ponto com coordenadas conhecidas e retorna ao mesmo ponto Sua principal vantagem é permitir a verificação de erro de fechamento angular e linear Aberta parte de um ponto com coordenadas conhecidas e acaba em um ponto cujas coordenadas desejase determinar Não é possível determinar erros de fechamento portanto devemse tomar todos os cuidados necessários durante o levantamento de campo para evitálos Enquadrada parte de dois pontos com coordenadas conhecidas e acabam em outros dois pontos com coordenadas conhecidas Permite a verificação do erro de fechamento angular e linear Segundo a NBR 13133 ABNT 1994 p 7 a situação ideal é que pelo menos 2 pontos de coordenadas conhecidas sejam vinculados à rede geodésica Sistema Geodésico FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 63 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Brasileiro Neste caso é possível a partir de dois pontos determinar o azimute de partida para o levantamento da poligonal Um dos elementos necessários para definição de uma poligonal são os ângulos formados por seus lados A medição destes ângulos pode ser feita utilizando técnicas como pares conjugados PD e PI por exemplo São determinados os ângulos internos ou externos da poligonal Para calcularmos precisamos saber de dois conceitos primordiais estação ré e estação vante No sentido do caminhamento a estação anterior ocupada denominase RÉ e a estação seguinte VANTE Estação Ocupada é a posição que está locada nosso equipamento de medição FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 64 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO EXEMPLO Neste caso os ângulos determinados são chama dos de ângulos horizontais horários EXTERNOS São obtidos da seguinte forma estacionase o equipamento na estação onde serão efetua das as medições fazse pontaria ré e depois pontaria vante O ângulo horizontal externo será dado por ÂNGULO leitura de vante leitura de ré Exemplo Medida do ângulo horizontal Para poligonal fechada antes de calcular os azimu tes das direções é necessário fazer a verificação dos ângulos medidos Uma vez que a poligonal forma um polígono fechado é possível verificar se houve algum erro na medição dos ângulos Em um polígono qualquer o somatório dos ângulos externos é Somatório dos ângulos medidos n 2 x 180 Caso o valor dos ângulos não seja igual ao valor total de 1260 deve fazer a correção do erro fechamento 180 x 5 2 180 x 7 1260 FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 65 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Anote isso Verificação do erro de fechamento angular O erro angular cometido será dado por ea somatória dos ângulos medidos n2 x 180 Esse erro terá que ser menor que a tolerância angular ea que pode ser enten dida como erro máximo aceitável nas medições Para cálculo de tolerância angular temos εa p x m m número de ângulos medidos na poligonal p é a precisão nominal do equipamento de medição angular Se o erro cometido for menor que o erro aceitável devese realizar uma dis tribuição do erro entre as estações e somente depois realizar o cálculo dos azimutes Caso seja maior que o erro aceitável é necessário refazer as medi ções angulares no campo EXEMPLO ESTAÇÃO ANGULOS INTERNO GRAUS DECIMAIS A 22 33 42 225617 B 131 25 51 1314308 C 112 56 23 1129397 FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 66 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO D 69 40 58 696827 E 20337 07 2036186 SOMATORIA 540 14 01 5402335 ESPERADO 540 00 00 540 ERRO ANGULAR 02335 Para corrigir o erro 02335 5 0047 Acrescentar 0047 para cada ângulo FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 67 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 14 LEVANTAMENTO ALTIMÉTRICO E PLANIALTIMÉTRICO Altitude Pode ser definida de forma simples como a distância de um ponto sobre a superfície da Terra contada sobre a vertical ou normal e a superfície de referência ou de altitude zero por convenção respectivamente geoide ou elipsoide GEMAEL 1987 O levantamento altimétrico consiste na definição das alturas de um terreno e registra o grau de declividade de um terreno As curvas de nível são representações em planta baixa dos pontos de um terreno que apresentam uma mesma altura Ao conectálos por meio de linhas essas curvas são obtidas Desse modo a principal função de uma altimetria é representar o relevo de uma área informação fundamental para o entendi mento das características de um terreno Fonte httpswwwresearchgatenetfigureFigura12Representacaodorelevodeumaareaporestruturadiscretacurvasdenivelfig1309810437 FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 68 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Curvas de nível Entendese como curvas de nível a distân cia vertical acima ou abaixo de um plano de referência de nível começando no nível médio dos mares que é a curva de nível zero cada curva de nível tem um determinado valor A distância vertical entre as curvas de nível é conhecida como equidistância cujo valor é encontrado nas informações margi nais da carta topográfica A superfície horizontal de referência para os trabalhos de nivelamento é o nível do mar isto é a superfície horizontal que guarda a mesma distância do nível médio do mar ao centro de massa da Terra Nível do mar é um plano de referência para todos os trabalhos de altimetria para qualquer lugar sobre a superfície O Datum sistema de referência vertical do Brasil é o nível médio das águas do mar observadas no marégrafo de Imbituba SC Fonte httpsstaticdocsitycomdocumentspagesnotas201405076595c16d75fb3689112560f68477eb8bpng Fonte httpsbrasilescolauolcombrgeografiacurvasnivelhtm FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 69 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Para a engenharia a determinação da cotaaltitude de um ponto é uma atuação fundamental para Projetos e execução de estradas Grandes obras de engenharia como pontes portos viadutos túneis etc Locação de obras Trabalhos de terraplenagem Monitoramento de estruturas Planejamento urbano Rede de esgoto e drenagem etc LEVANTAMENTO PLANIALTIMÉTRICO O levantamento planialtimétrico representa basicamente a união entre os levanta mentos planimétrico e altimétrico Esse método permite tanto a medição das projeções horizontais quanto as diferenças de alturas do relevo Portanto gera um mapeamento mais completo esse levantamento é necessário nos casos em que se necessita de um mapeamento detalhado das condições de um terreno Esse levantamento é dividido em duas etapas a medição de campo e o desenho técnico da planta topográfica a execu ção desse serviço varia de acordo com o tamanho e quantidade de detalhes do terreno Fonte httpswwwecotopocombroqueeusucapiaohtml FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 70 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 15 CÁLCULO DE ÁREAS E VOLUME Cálculo de áreas A avaliação de áreas é uma atividade comum na Topografia por exemplo na com pra e venda de imóveis rurais e urbanos esta informação se reveste de importância Essencialmente nos processos para determinação de áreas podem ser definidos como analíticos gráficos computacionais ou mecânicos Processo Gráfico Neste método a área avaliada é dividida em figuras geométricas como triângu los quadrados etc a área final será definida pela somatória de todas as áreas das figuras geométricas Processo Computacional No momento atual há uma forma bastante prática para o cálculo de áreas Baseado no emprego de algum programa gráfico como o AutoCAD no qual são desenhados os pontos que definem a área levantada e o programa calcula esta área FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 71 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Fonte httpswwwyoutubecomwatchvatZDLDC0HOg Processo mecânico Utilizase um equipamento denominado de planímetro um dos modelos mais conhecidos é o planímetro polar que é constituído por duas hastes horizontais articuladas A extremidade livre de uma das hastes é mantida fixa sobre a mesa enquanto a extremidade livre da segunda haste é deslo cada sobre o perímetro da área a ser medida Processos analíticos Neste método a área é avaliada utilizando fórmulas matemáticas que permitem a partir de coordenadas dos pontos que definem afeição realizar os cálculos desejados O cálculo da área de poligonais por exemplo pode ser realizado a partir do cálculo da área de trapézios formados pelos vértices da poligonal fórmula de Gauss Fonte httpsscaprofmatsbmorgbrscav2gettcc3phpid595 FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 72 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Cálculo das áreas dos trapézios FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 73 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Por Gauss temos Exemplo Exemplo Poligonal A poligonal que tem 5 vértices onde são conhecidas as suas coordenadas X lon gitudes e Y latitudes FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 74 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO COORDENADAS X Y XA YA XB YB XC YC XD YD XE YE A área calculada com base nas coorde nadas X longitude que são multiplicadas pela sua subsequente Y latitudes e vice versa repetese a primeira coordenada no final somamse as parcelas de cada sentido A diferença em módulo dos dois sentidos corresponde à área dobrada da poligonal ao final basta dividir o resultado em dois Exemplo Prático Dadas às coordenadas dos pontos de uma poligonal fechada calcular a área utili zando o método de Gauss FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 75 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO PONTO X m Y m 0 000 000 1 4000 4000 2 9999 4998 3 9003 926 4 5002 1002 Área A 05 0x40 40 x 9999 4998 x 9003 926 x 5002 1002x0 0x40 40 x 4998 9999x926 9003 x 1002 5002x0 A 8036114 1975394 x 05 A 303036m² Cálculo de volumes de terra Fonte httpgbcengenhariacombrblogcalculodeempolamentoecontracaodosolo Conceito A medida do volume na topografia é sempre um valor aproximado devido à dificuldade de se definir exatamente a forma da superfície sempre será uma média FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 76 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Método dos pesos FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 77 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Exemplo calcular o volume de corte para a malhada abaixo A cota de escavação é 100m e o lado da malha quadrada mede 20m São dadas as cotas em metros de cada um dos vértices da malha Malha triangular poderemos também trabalhar com malhas triangulares irregulares Porém neste caso teremos que calcular o volume de cada um dos sólidos triangulares independentemente pois as áreas dos sólidos serão diferentes FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 78 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Exemplo para malha triangular dada calcular o volume de corte para a cota 30m e a cota de passagem Empolamento de materiais Empolamento é o acréscimo de volume do solo quando este é retirado do seu estado natural Considerando uma taxa de acréscimo aplicada sobre o volume do solo natural retirado varia de acordo com o tipo de solo FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 79 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Como calcular o empolamento Vfinal Vcorte x Cofator Como calcular a compactação Vfinal Vtransportado x Cofator Cofator Rocha explodida 15 Solo argiloso 140 Terra Comum 125 Solo arenoso seco 112 Exemplo Calcular o volume final para fins de transporte de um solo classificado como terra comum proveniente de um serviço de terraplanagem que foi avaliado em 4320m² Quantas caçambas de 12m² seriam necessárias para transportar esse solo Quantas caçambas correspondem ao empolamento Vfinal Vcorte x Cofator Terra comum Cofator 125 Vfinal 4320 x 125 5400 m³ Quantidade de caçambas 540012 450 unidades Vempolamento Vfinal 5400 4320 1080 m³ Quantidade de caçambas 108012 90 unidades FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 80 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO AULA 16 PROJETO TERRAPLANAGEM Procedimento que envolve movimentação de solo para adequação do terreno Se a tarefa for a de nivelar o terreno ou deixálo em uma cota imposta para o projeto é necessário determinar a curva de nível de passagem que coincide com a altura média do terreno FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 81 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Perfis tranversais Interpolação simples para cálculo de distância Estudo de caso Quadricula 40x40 FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 82 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Calcular a média ponderada das altitudes no método dos pesos Peso1 altitude exclusiva de uma quadrícula Peso2 altitude comum a duas quadrículas Peso4 altitude comum a quatro quadrículas FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 83 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Determinar o volume da porção do terreno estudada Determinar as áreas das secções FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 84 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Após o clculo das áreas das seções da porção do terreno calculase o volume FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 85 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Corte e aterro para a cota de passagem de 5895 m FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 86 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO d1 045x40045025 2571m d2 40 2571 1429 m Área de corte A triângulo área do trapézio Área de corte Bh2 h2 E1 E2 2x Mi Área de corte 025 x 14292 402 025 165 2x 115 Área de corte 1786 84 85786m² 8579m² Área de aterro área do triângulo Área de aterro 2571 x 0452 578m² d1 045x40045065 1636m d2 40 1636 2364 m Área de corte A triângulo área do trapézio Área de corte h2 E1 E2 2x Mi Bh2 Área de corte 402 025 045 2x 155 1636 x 0452 Área de corte 76 37 7968 m² Área de aterro área do triângulo Área de aterro 2364 x 0652 768 m² FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 87 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO d1 075x40075175 12m d2 40 257128m Área de corte A triângulo Área de corte Bh2 Área de corte 075 x 122 45m² Área de aterro área do triângulo área do trapézio Área de aterroBh2 h2 E1 E2 2x Mi Área de aterro 175x 282 402 175 375 2x 235 Área de aterro 245 204 2285m² Cálculo do Volume FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 88 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Terraplanar consiste na movimentação de terra de um lote para a construção de ter reno que são plataformas niveladas sobre as quais vai ser implantada uma edificação determinada O cálculo de volumetria para terraplanagem consiste na contratação do Levantamento Topográfico como o Projeto de Terraplanagem onde normalmente se indicam as cotas altimétricas e dimensões dos terrenos FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 89 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO CONCLUSÃO Ao longo deste livro você teve a oportunidade de ter um conhecimento essencial para atuar na construção civil Concluímos que a Geotecnologia é ferramenta que agrega nos levantamentos Topográficos sendo fundamental na construção civil por fim ela é decisiva para contribuir nos projetos apoiar a tomada de decisões e reduzir erros Esse assunto evidencia que a Engenharia Civil ao utilizar a tecnologia avançada permite resultados mais precisos para determinar o melhor local de implantação É significativo frisar que nenhuma tecnologia e metodologia utilizada nos trabalhos topográficos geodésicos e cartográficos representam integralmente uma à outra devendo ser único e exclusivamente de responsabilidade do profissional através de suas habilidades e conhecimentos técnicos escolher o melhor método e equipamentos a serem adotados na execução de um determinado levantamento consequentemente não deve aceitar qualquer resultado produzido pela máquina buscando a consciência plena do que se está fazendo através do seu conhecimento técnico FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 90 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO ELEMENTOS COMPLEMENTARES LIVRO TITULO FUNDAMENTOS DE TOPOGRAFIA AUTORES Marcelo Tuler Sérgio Saraiva EDITORA Bookman SINOPSE Base de qualquer projeto ou obra realizada por engenheiros ou arquitetos o levantamento topográfico é uma prática indispensável para determinar todos os detalhes de um terreno Pensando nisso os experientes professores Marcelo Tuler e Sérgio Saraiva trazem em Fundamentos de Topografia todos os conhecimentos necessários para ajudálo a compreender a importância da ciência topográfica e a entender como fazer um levantamento topográfico métodos e tecnologias LIVRO TITULO GEOPROCESSAMENTO SEM COMPLICAÇÃO AUTOR PAULO ROBERTO FITZ EDITORA OFICINA DE TEXTOS SINOPSE Mapas têm uma longa história de ferramenta poderosa em Geografia e em inúmeros outros ramos do conhecimento remontando às aventuras da navegação e aos mapas secretos As geotecnologias atuais oferecem perspectivas atraentes para a Geografia suas informações e mapas Este livro promove o elo da Geografia com geo tecnologias Geoprocessamento Sem Complicação atende à crescente popularização do sensoriamento remoto para aquisição de dados por meio das imagens de satélite em programas televisivos e via Google Earth Mostra desde a conceituação das bases de dados para a construção de FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 91 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO Sistemas de Informações Geográficas SIGs a estrutura de um SIG seu comportamento e suas principais funções até as técnicas de geoprocessamento sem descuidar da base cartográfica e dos critérios de decisão que alimentam o processamento Paulo Roberto Fitz é graduado em Geografia pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFRGS Possui especialização em Geografia Ambiental mestrado em Sensoriamento Remoto e doutorado em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental todos também pela UFRGS Atualmente é professor adjunto pesquisador e coordenador do curso de Geografia do Unilasalle Centro Universitário La Salle Com caráter didático o livro destinase a estudan tes e professores de Geografia Cartografia Meio Ambiente e todos os usuários de SIGs WEB O Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE se constitui no principal prove dor de dados e informações do País que atendem às necessidades dos mais diversos segmentos da sociedade civil bem como dos órgãos das esferas governamentais federal estadual e municipal httpswwwibgegovbr FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 92 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO REFERÊNCIAS BORGES Alberto de Campos Topografia aplicada à Engenharia Civil São Paulo Blucher 2013 DALTER João Dalton Topografia técnicas e práticas de campo São Paulo Érica 2014 DRUCK Suzana CARVALHO Marilia de Sá CÂMARA Gilberto Monteiro Antônio Miguel Vieira Análise Espacial de Dados Geográficos Brasília EMBRAPA 2004 HAMADA Emilia Introdução do Geoprocessamento princípios básicos e aplicação Jaguariúna Embrapa Meio Ambiente 2007 TULER Marcelo Fundamentos de Topografia Porto Alegre Bookman 2014 SANTOS Alexandre Rosa Geotecnologias e analise ambiental aplicações práticas Espirito Santo Caufes 2015 SANTOS Alexandre Rosa Sensoriamento Remoto no ArcGis 1022 passo a passo processamento de imagens orbitais Espírito Santo Caufes 2014 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísticas Bases Cartográficas continuas Brasil Disponível emhttpswwwibgegovbrgeocienciascar tasemapasbasescartograficascontinuas15759brasilhtmltsobre Acesso em 15 de jul de 2020 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísticas Mapa Físico Disponível em httpswwwibgegovbrgeocienciascartasemapasmapasdereferen cia15812fisicohtmltsobre Acesso em 14 de jul de 2020 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísticas Cidades e Estados Disponível em httpswwwibgegovbrcidadeseestadoshtmlviewmuni cipio Acesso em 01 de jul de 2020 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísticas Áreas urbanizadas Dis ponível em httpswwwibgegovbrgeocienciasorganizacaodoterritorio tipologiasdoterritorio15789areasurbanizadashtmltoquee Acesso em 10 de jul de 2020 FACULDADE CATÓLICA PAULISTA 93 GEOTECNOLOGIA E TOPOGRAFIA PROF ESP GUILHERME CASSAROTTI FERIGATO IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísticas Geologia Disponível em httpswwwibgegovbrgeocienciasinformacoesambientaisgeologia html Acesso em 30 de jun de 2020 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísticas Cartas e Mapas Dispo 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