TOPOGRAFIA I

1. TOPOGRAFIA I Prof.ª Letícia P. Finamore

2. Medições de Distâncias Horizontais: • Medidas diretas: uma medida é considerada ‘direta’ se o instrumento usado na medida apoiar-se no terreno ao longo do alinhamento, ou seja, se for aplicado no terreno ao longo do alinhamento; • Medidas indiretas: uma medida é considerada ‘indireta’ no caso da obtenção do comprimento de um alinhamento através de medida de outras grandezas com ele relacionada matematicamente; • Medidas eletrônicas: é o caso do comprimento de um alinhamento ser obtido através de instrumento que utilizam o comprimento de onda do espectro eletromagnético ou através de dados emitidos por satélites.

3. Medida Indireta de Distâncias/ Estadimetria e Taqueometria Ao processo de medida indireta denomina-se ESTADIMETRIA ou TAQUEOMETRIA, pois é através do retículo ou estádia do teodolito que são obtidas as leituras dos ângulos verticais e horizontais e da régua graduada, para o posterior cálculo das distâncias horizontais e verticais.

4. Medida Indireta de Distâncias/ Estadimetria e Taqueometria Fios dos retículos ou fios estadimétricos

5. Medida Indireta de Distâncias/Estadimetria e Taqueometria A figura mostra os Fios estadimétricos: FS - fio superior, FM - fio médio, FI - fio inferior e FV - fio vertical .

6. Medida Indireta de Distâncias/ Estadimetria e Taqueometria Princípio de funcionamento: Medição com a luneta na horizontal (ângulo zenital = 90º ou ângulo vertical = 0º

7. Medida Indireta de Distâncias/Estadimetria e Taqueometria A distância horizontal entre os pontos, OB, será deduzida da relação existente entre os triângulos Oac e OAC, que são semelhantes. Logo, temos: Sendo que a razão entre a distância da localização dos fios ao centro do aparelho, distância Ob, e a distância do fio superior ao inferior, distância ac, é conhecida como constante estadimétrica (g). A constante estadimétrica, na maioria dos instrumentos, é igual a 100 (esta informação encontra-se no manual do instrumento), ou seja, ac é cem vezes menor que Ob.

8. Medida Indireta de Distâncias/Estadimetria e Taqueometria

9. Medida Indireta de Distâncias/Estadimetria e Taqueometria 1.Medição com a luneta na horizontal (cont.) Fontes de erro: a) Leitura na mira: é função da refração atmosférica, da capacidade de aumento da luneta, de defeitos na graduação da mira, da paralaxe etc.; Para minimizar os erros devido à refração atmosférica recomenda-se não realizar medidas, na mira, abaixo de 0,5 m, principalmente em dias e/ou lugares quentes. Erros devido à paralaxe são evitados se as leituras FS, FM e FI são feitas de uma única vez, sem que o observador altere seu ponto de vista de leitura. O problema com a capacidade de aumento da luneta é resolvido evitando medir distâncias grandes, acima de 70 m. b) Imprecisão na constante estadimétrica; c) Não verticalidade da mira. A verticalidade da mira pode ser garantida empregando um nível de cantoneira ou um fio de prumo. Para minimizar o erro recomenda-se não realizar leituras na parte mais alta da mira.

10. Medida Indireta de Distâncias/Estadimetria e Taqueometria 2. Medição com a luneta inclinada:Neste caso, devido a diferença de nível entre os extremos do seguimento a ser medido, para visar a mira há necessidade de inclinar a luneta para cima ou para baixo, de um ângulo vertical (V), ou ângulo zenital (Z), em relação ao plano horizontal, como indicado na figura abaixo. Onde:  f = distância focal da objetiva  F = foco exterior à objetiva  c = distância do centro ótico do aparelho à objetiva  C = c + f = constante do instrumento; chamada de constante de Reichembach, que assume valor 0cm para equipamentos com lunetas analáticas e valores que variam de 25cm a 50cm para equipamentos com lunetas aláticas.

11. Medida Indireta de Distâncias/Estadimetria e Taqueometria 2. Medição com a luneta inclinada (cont.)

12. Medida Indireta de Distâncias/Estadimetria e Taqueometria 2. Medição com a luneta inclinada (cont.) Como AC= FS – FI = m, vem :

13. Medida Eletrônica de Distâncias 3. Medida eletrônica de distâncias: De acordo com alguns autores, a medida eletrônica de distâncias não pode ser considerada um tipo de medida direta pois não necessita percorrer o alinhamento a medir para obter o seu comprimento. Nem por isso deve ser considerada um tipo de medida indireta, pois não envolve a leitura de réguas e cálculos posteriores para a obtenção das distâncias. Na verdade, durante uma medição eletrônica, o operador intervém muito pouco na obtenção das medidas, pois todas são obtidas automaticamente através de um simples pressionar de botão. Este tipo de medição, no entanto, não isenta o operador das etapas de estacionamento, nivelamento e pontaria dos instrumentos utilizados, qualquer que seja a tecnologia envolvida no processo comum de medição. A medida eletrônica de distâncias baseia-se na emissão/recepção de sinais luminosos (visíveis ou não) ou de microondas que atingem um anteparo ou refletor. A distância entre o emissor/receptor e o anteparo ou refletor é calculada eletronicamente e, segundo KAVANAGH e BIRD (1996), baseia-se no comprimento de onda, na freqüência e velocidade de propagação do sinal.

14. Medida Eletrônica de Distâncias 3. Medida eletrônica de distâncias: • Instrumentos: • Trenas eletrônicas que medem distâncias de até 300 metros.

15. Medida Eletrônica de Distâncias 3. Medida eletrônica de distâncias:  Instrumentos: • Teodolito Eletrônico:é mais leve e fácil para transportar do que os teodolitos antigos, além de ser capaz de realizar medições com maior precisão e possuir um dispositivo com ótica de alto rendimento e facilidade de utilização. A ele podem ser acoplados outros equipamentos de medição como o distanciômetro eletrônico ou trena eletrônica. É um instrumento especificamente utilizado para a medição de ângulos horizontais e verticais e pode ser utilizado pela engenharia em medições de grandes obras como, barragens, hidrelétricas, pontes, medição industrial, exploração de minérios, além de ser aplicado em levantamentos topográficos e geodésicos.

16. Medida Eletrônica de Distâncias 3. Medida eletrônica de distâncias:  Instrumentos: • Teodolito Eletrônico: Teodolito eletrônico teodolito eletrônico distanciômetro eletrônico com trena eletrônica

17. Medida Eletrônica de Distâncias 3. Medida eletrônica de distâncias:  Instrumentos: • Estações totais: além de medir distâncias, medem ângulos horizontais e verticais eletronicamente. É uma combinação de um teodolito eletrônico (trânsito), um dispositivo de medição eletrônica de distância (EDM) e software que correm em um computador externo.

18. Medida Eletrônica de Distâncias 3. Medida eletrônica de distâncias:  Instrumentos: • Estações totais: Alguns modelos de estação total são robotizados e é o operador quem segura o prisma refletor e controla a máquina via controle remoto, a partir do ponto observado.

19. Medida Eletrônica de Distâncias • 3. Medida eletrônica de distâncias:  Instrumentos: • Estações totais:

20. Medida Eletrônica de Distâncias 3. Medida eletrônica de distâncias:  Instrumentos: • Satélite de navegação + receptor + antena: • GPS: Os serviços de topografia e geodésia atuais geralmente utilizam o GPS (Sistema de Posicionamento Global), que permite a determinação de medidas precisas em tempo real, qualquer que seja a configuração do terreno entre ambos os receptores. • Controlador: Departamento de defesa EUA. • Originalmente militar, disponibilizado para uso civil na década de 90. • Baseado em Satélites. • Latitude/Longitude/Altitude/Hora

21. Medida Eletrônica de Distâncias 3. Medida eletrônica de distâncias:  Instrumentos: • Satélite de navegação + receptor + antena: Receptor GPS. Catálogo SCORPIO

22. Medida Eletrônica de Distâncias 3. Medida eletrônica de distâncias:  Instrumentos: • Satélite de navegação + receptor + antena: • GPS: Este sistema consiste de três segmentos distintos, são eles: • Sistema Espacial • Sistema de Controle • Sistema do Usuário

23. Medida Eletrônica de Distâncias 3. Medida eletrônica de distâncias:  Instrumentos: • Satélite de navegação + receptor + antena: • GPS: • Sistema Espacial

24. Medida Eletrônica de Distâncias 3. Medida eletrônica de distâncias:  Instrumentos: • Satélite de navegação + receptor + antena: • GPS: 2. Sistema de Controle

25. Medida Eletrônica de Distâncias 3. Medida eletrônica de distâncias:  Instrumentos: • Satélite de navegação + receptor + antena: • GPS: 3. Sistema do Usuário: As figuras a seguir ilustram um dos satélites GPS e um receptor GPS da GARMIN com precisão de 100m.