IÍndice I. Capítulo I - A Geodesia. por: João Casaca

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1 IÍndice I Prefácio à 4 3 Edição Prefácio à 1 3 Edição... xv XVll Capítulo I - A Geodesia 1- Introdução Os Potenciais Gravitacional, Gravítico e Normal O Potencial Gravitacional O Potencial Gravítico O Potencial Normal Os Elipsóides de Referência AsMarés A Observação das Marés A Análise Harmónica das Marés As Coordenadas Naturais e Geodésicas As Coordenadas Naturais As Coordenadas Geodésicas Elipsoidais Os Data Geodésicos e Altirnétricos As Coordenadas Geodésicas Rectangulares O Serviço Internacional de Rotação da Terra O Referencial Geodésico Europeu A Geometria do Elipsóide Biaxial Os Raios de Curvatura O Comprimento de Arco A Representação Paramétrica do Elipsóide A Esfera de Referência A Transformação de Coordenadas A Transformação de Coordenadas Naturais em Geodésicas A Transformação de Coordenadas Elipsoidais em Rectangulares O Modelo de Molodensky 43 LIDEL EDIÇÕES TÉCNICAS v

2 Topografia Geral O Modelo de Bursa- Wolfe Síntese das Transformações As Infra-estruturas Cartográficas A Rede Geodésica A Rede de Nivelamento Geométrico A Rede Gravimétrica O Geóide 55 Capítulo 11- O Tempo 1 - Introdução O Tempo e o Movimento Orbital da Terra As Leis de Kepler Os Sistemas de Tempo O Movimento Orbital da Terra As Publicações Astronómicas Os Sistemas de Tempo Rotacionais Os Relógios Solar e Sideral O Sol e o Equinócio Médio Os Anos Tropical, Sideral e Anomalístico O Tempo Solar Médio O Tempo Sideral Médio de Greenwich O Tempo Universal Os Calendários Os Calendários Lunares e Lunissolares O Calendário Romano Antigo O Calendário Juliano O Calendário Gregoriano Os Calendários Modernos Os Números Julianos As Datas Siderais, Astronómicas e Besselianas Os Sistemas de Tempo Dinâmicos e Atómicos O Tempo de Efemérides 84 vi LIDEL EDIÇÕES TÉCNICAS

3 Índice O Tempo Terrestre Os Relógios Atómicos O Tempo Atómico Internacional O Tempo Universal Coordenado O Tempo GPS Os Sistemas de Referência Celestes e Terrestres Os Sistemas de Referência Celestes Os Sistemas de Referência Terrestres A Precessão, a Nutação e o Movimento dos Pólos Os Sistemas de Referência Orbitais As Coordenadas Orbitais Os Parâmetros Orbitais A Relação entre as Coordenadas Orbitais, Celestes e Terrestres O Traço de um SAT O Movimento Orbital Perturbado O Potencial Gravitacional Perturbador As Perturbações dos Parârnetros Orbitais As Órbitas Geossíncronas e Heliossíncronas 103 Capítulo 111- O Posicionamento Espacial 1 - Introdução As Redes Espaciais A Resolução de uma Triangulação Espacial Aplicação do Algoritmo do Tetraedro O Algoritmo Iterativo A Resolução de uma Triangulação Espacial Redundante A Medição das Distâncias Espaciais A Observação do Código A Medição da Fase da Portadora A Contagem Dõppler Integrada Os Distanciómetros Laser A Refracção Atmosférica O Global Positioning System 128 LIDEL EDIÇÕES TÉCNICAS VII

4 Topografia Geral Características Gerais do GPS Os Dados de Almanaque e as Efemérides Difundidas O Posicionamento Absoluto e Diferencial Os Modos Estático e Cinemático Outros Sistemas de Posicionamento Espacial Os Sistemas SLR e LLR A Altimetria por Satélite A Interferometria de Base Muito Longa (VLBI) O Sistema PRARE O Sistema DORIS 141 Capítulo IV - A Cartografia Matemática 1- Introdução As Projecções Cartográficas As Coordenadas Cartográficas Os Coeficientes Gaussianos A Deformação Linear, Azimutal e Areal As Elipses Indicatrizes de Tissot A Classificação das Projecções Cartográficas A Classificação Geométrica A Classificação Analítica As Projecções Cartográficas Esféricas As Projecções Cilíndricas Geométricas A Projecção Cilíndrica Equidistante de Eratóstenes A Projecção Cilíndrica Conforme de Mercator A Projecção Cilíndrica de Miller A Projecção de Mercator Transversa A Projecção Pseudocilíndrica de Apianus A Projecção Pseudocilíndrica de Sanson-Flamstead As Projecções Cónicas Geométricas A Projecção Cónica Conforme de Lambert A Projecção Cónica Equivalente de Albers A Projecção Pseudocónica de Bonne 171 viii LIDEL EDIÇÕES TÉCNICAS

5 Índice As Projecções Geométricas Planas A Projecção Plana Equivalente de Lambert A Projecção Plana Equidistante de Postel As Projecções Elipsoidais com Interesse em Portugal A Projecção de Cassini-Sõldner A Projecção de Bonne A Projecção de Gauss-Krüger l A Projecção Cónica Conforme de Lambert A Projecção Plana Equivalente de Lambert A Cartografia Nacional Os Data Geodésicos Nacionais O Sistema Puissant-Bonne O Sistema Bessel-Bonne Os Sistemas Hayford-Gauss O Sistema Militar WGS84-Gauss Os Sistemas UTM e UPS O Mapa Internacional do Mundo Os Sistemas de Geocodificação A Transformação de Coordenadas por Interpelação A Interpolação Polinornial em R A Interpolação Polinornial no Plano Complexo A Interpolação Local e Regional : Elementos de Cartometria ':' A Medição de Áreas e Volumes em Cartas O Erro de Posição numa Carta 204 Capítulo V - A Topografia, João Matos e Miguel Baio 1- Introdução As Grandezas Observáveis e o Equipamento de Observação Os Ângulos, as Distâncias e os Desníveis O Teodolitos Os Giroteodolitos Os Distanciómetros Electromagnéticos 217 LIDEL EDIÇÕES TÉCNICAS ix

6 Topografia Geral Os Níveis Ópticos As Cadernetas Electrónicas Os Prumos Ópticos Os Sistemas Inerciais A Medição, a Correcção e a Redução de Distâncias Os Distanciómetros Electromagnéticos (DEM) Os Erros Instrumentais e Ambientais A Correcção Ambiental A Redução ao Plano Cartográfico O Nivelamento O Nivelamento Trigonométrico O Nivelamento Geométrico O Transporte de Coordenadas As Relações Planimétricas A Irradiação Directa A Irradiação Inversa A Intersecção Directa A Intersecção Lateral A Intersecção Inversa A Poligonação A Compensação Expedita de Poligonais Fechadas O GPS Diferencial Os Levantamentos Topográficos O Método Clássico O Método Aerofotogramétrico Os Levantamentos Hidrográficos A Produção de Cartografia Topográfica A Cartografia Numérica Os Sistemas de Informação Geográfica : A Topografia e os Projectos de Engenharia As Convenções Cartográficas A Escala, as Dimensões e a Quadrícula As Curvas de Nível Os Símbolos Convencionais e a Toponírnia 260 x LIDEL EDIÇÕES TÉCNICAS

7 Índice 8 - A Implantação de Obras Os Métodos Operativos Os Edifícios As Vias de Comunicação As Obras Subterrâneas A Topometria A Observação de Obras de Engenharia A Observação Geodésica de Barragens As Provas de Carga de Pontes 269 Capítulo VI - A Representação do Relevo & João Matos 1- Introdução O Relevo As Formas Elementares do Relevo O Declive As Leis de Brisson A Representação Numérica do Relevo Os Modelos Numéricos do Relevo A Aquisição da Informação Os Modelos com Triangulação Irregular (TIN) Os Modelos com Distribuição em Quadrícula Algumas Aplicações dos MNR A Determinação do Declive num Ponto do Terreno O Cálculo de Volumes de Aterro e Escavação O Traçado de Curvas de Nível O Traçado de Perfis 300 Capítulo VII - A Fotogrametria e a Detecção Remota & Miguel Baio 1 -Introdução A Fotografia Aérea As Câmaras Aéreas LIDEL EDIÇÕES TÉCNICAS Xl

8 Topografia Geral As Fotocoordenadas As Relações de Colinearidade Os Parâmetros da Imagem A Determinação de Alturas O Posicionamento Fotogramétrico Os Pares Estereoscópicos Os Modelos Estereoscópicos A Fototriangulação As Paralaxes A Fotogrametria Numérica As Estações Fotogramétricas Numéricas A Ortorrectificação da Fotografia Aérea As Imagens Numéricas Os Radiómetros de Imagem Alguns dos Sensores mais Conhecidos As Estatísticas das Imagens A Correcção Radiométrica das Imagens A Correcção Geométrica e Cartográfica das Imagens A Análise Quantitativa das Imagens 340 Capítulo VIll - Os Erros de Observação 1- Introdução Os Erros de Aproximação Aproximação e Estimativa A Notação com o Ponto Flutuante A Truncatura e o Arredondamento A Fórmula da Propagação dos Erros Os Erros de Observação Os Erros Acidentais e Sistemáticos Os Operadores Erro e Desvio A Propagação das Variâncias Aplicação ao Nivelamento Geométrico A Distribuição do Erro de Fecho 360 xii LIDEL EDIÇÕES TÉCNICAS

9 Índice O Planeamento e o Controlo da Qualidade As Redes Altimétricas 365 Apêndice 371 Glossário de Acrónimos e Abreviaturas 377 Índice Remissivo LIDEL EDIÇÕES TÉCNICAS Xll1

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