ÍNDICE. Introdução. 1. Considerações História Finalidade e utilidade da Topografia 41 CAPÍTULO I

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2 ÍNDICE Págs. Prefácio 19 Introdução Considerações História Finalidade e utilidade da Topografia 41 CAPÍTULO I Aquisição de dados Métodos Topometria Escalas 43 a) Generalidades 43 b) Escalas numéricas adoptadas em Portugal c) Escalas gráficas d) Erro de graficismo e) Detalhes ou acidentes do terreno que devem ser representados nas diferentes escalas 48 f) Mudança de escalas g) Generalização 50 h) Escala em superfícies 50

3 6 Manual do Engenheiro Topógrafo Alinhamentos a) Generalidades 51 b) Alinhamento recto entre dois pontos visíveis entre si c) Alinhamento recto entre dois pontos não visíveis entre si 52 d) Alinhamentos com pontos intermédios não visíveis dos extremos e) Intersecção de alinhamentos 54 f) Método dos alinhamentos 55 g) Método dos alinhamentos por normais 56 h) Meios actuais 57 i) Pontarias Distâncias 61 a) Introdução b) Unidades c) Métodos 64 d) Instrumentos de medição directa ) Fita de medir ou métrica ) Fio de Invar. Medição de Bases 65 e) Instrumentos para medições indirectas ) Taqueómetros..., ) Distanciómetros electromagnéticos - MDE (Medidores electrónicos) 85 3) Estações totais 92 4) Sistemas de Posicionamento (GPS) ) Outros processos de determinação de distâncias LIA. Medições angulares a) Orientação ) Pontos de orientação ) Processos de orientação 105 b) Ângulos 112 1) Azimutes e rumos ) Transferidores e goniómetros 113 3) Métodos de leituras ) Leitura de limbos 120 5) Ângulos verticais 122 6) Erros de pontaria ) Transporte de Rumos. Poligonal, ) Referencial Topográfico. Quadrantes 126

4 9) Valores dos rumos a partir das funções trigonométricas ) Azimute ao Sol l Altimetria. Nivelamentos l35 a) Generalidades 135 b) Métodos 137 c) Correcções l37 1) Correcção de Esfericidade ) Correcção de Refracção 141 d) Método de nivelamento ) Nivelamento indirecto, trigonométrico ou topográfico ) Nivelamento geométrico, directo ou de precisão ) Nivelamento físico ou barométrico ) Nivelamento geodésico ) Por satélite (GPS) Sistema de posicionamento global ) O problema da cota origem (zero) Fotogrametria e apoio fotogramétrico Introdução Métodos fotogramétricos Fotogrametria terrestre a) Planeamento de levantamento fotogramétrico (terrestre) próximo 171 1) Material básico para o planeamento 172 2) Iluminação e tempo de exposição 173 3) Notas de campo 173 4) Pontos fotogramétricos e medidas de controlo (determinação indirecta da orientação externa) 174 5) Relação entre os resultados da restituição e um sistema de coordenadas de ordem superior 175 b) Restituição em fotogrametria próxima Fotogrametria aérea a) Produção cartográfica por métodos fotogramétricos ) Factores que tornam a fotografia aérea essencial na produção cartográfica ) Técnicas fotogramétricas para produção cartográfica 177

5 8 Manual do Engenheiro Topógrafo 3) Operações fotogramétricas preliminares 178 4) Voo fotográfico ) Determinação de pontos de apoio à restituição 186 b) Cartas a partir de estereorestituições 190 1) Estereorestituições gráficas ) Estereorestituições numéricas Ortorrectificação 194 a) Evolução e métodos 195 b) Ortorrectificação digital c) Informação altimétrica adicional Digitalização, scanerização e imagem digital Digitalização 201 a) Generalidades 201 b) Processos de numerização c) Aplicação na cartografia 202 d) O posto de trabalho em digitalização e) Conclusões Imagens digitais a) Generalidades 204 b) Input c) Resolução d) Preto/branco 205 e) Imagens coloridas Scaners Traçadores de gráficos ou ploters Fotografia aérea e detecção remota Introdução a) Fundamentos da teledetecção 208 b) Conceito de fenómenos de onda 209 c) Fotografia aérea 209 1) Generalidades ) Elementos básicos de interpretação de FA ) Vantagens da FA sobre a observação do terreno 211 4) Tipos de FA 211 5) Instrumentos

6 Índice 9 d) Processamento dos dados da teledetecção 212 I) Porquê processar digitalmente os dados da teledetecção ) Imagens de satélite ) Imagens espaciais Instrumentos Instrumentos topográficos Generalidades Instrumentos topográficos simples a) Goniómetro b) Níveis de bolha de ar ) Generalidades ) Níveis tubulares tóricos; ou níveis em toro 217 3) Sensibilidade de um nível ) Níveis reversíveis ou em barrilete ) Níveis esféricos 221 6) Calagem de níveis ) Utilização dos níveis c) Lunetas ) Generalidades ) Óptica ) Combinação de lentes. Aberrações de lentes 229 4) Lunetas de teodolitos, alidades e estações totais 230 d) Alguns instrumentos topográficos simples de alguma utilização em topografia 233 1) Bússolas ) Curvígrafos ) Clisímetros ) Heliógrafos e candeeiros "Petromax" Teodolitos 236 a) Generalidades 236 b) Descrição genérica 237 c) Detalhe das partes componentes 239 1) Limbos ou círculos graduados ) Limbos de leitura electrónica 244 3) Níveis e pêndulos 248 4) Instrumentos geodésicos

7 10 Manual do Engenheiro Topógrafo d) Tipos de teodolitos, ) Generalidades ) Algumas marcas de instrumentos 251 e) Acessórios ) Generalidades ) Acessórios mais importantes f) Condições a que deve satisfazer um teodolito 261 1) Para a medição de ângulos azimutais 261 2) Para medição de ângulos verticais g) Rectificações de um teodolito 263 1) Verticalização do eixo principal 263 2) Eliminação do erro de colimação (pontaria) ou seja tornar o eixo óptico da luneta perpendicular ao eixo de báscula ) Eliminação do erro de inclinação ou horizontalização do eixo de báscula 268 4) Eliminação do erro de calagem zenital 270 5) Eliminação do erro de excentricidade da alidade ) Erros devidos à má graduação dos limbos, folgas e laqueios de várias peças, ajustamento de parafusos, etc Goniógrafos. Alidades com prancheta 277 a) Generalidades 277 b) Equipamento c) Colocação em estação Pranchetas electrónicas (Pen computors) 281 a) Generalidades 281 b) Reconhecimento topocartográfico c) Reconhecimento electrónico do terreno a levantar Instrumentos utilizados no nivelamento directo 289 a) Tipos b) Níveis de pêndulo c) Níveis de água 290 d) Níveis de luneta 292 1) Níveis de construção ) Níveis do engenheiro 293 3) Níveis de precisão ) Níveis de traço ou de código ) Outros tipos de níveis ) Rectificação de níveis

8 Índice Estações totais a) Generalidades 299 b) Estações totais actuais Cadernetas de anotações de campo Instrumentos de fotogrametria Câmaras métricas terrestres Câmaras parcialmente métricas Câmaras digitais Câmaras métricas aéreas Câmaras aéreas digitais a) Câmaras com CCD linear 319 b) Câmaras com CCD areal A estereorestituição rigorosa de pares a) Estereo-restituidores 322 1) Restituidores analógicos 322 2) Restituidores analíticos ) Estações fotogramétricas digitais Outros instrumentos Sistemas de posicionamento global (GPS) 328 a) Generalidades 328 b) História c) Aplicação 328 d) Técnica de funcionamento ) Pseudodistâncias ) Medição de fase 333 e) Métodos 333 1) Absoluto ) Relativo 333 f) Erros a temer g) Instrumentos receptores h) Redes de GPS fixos i) Transformação de coordenadas 337 1) Referenciais 337 2) Transformação de referenciais ) Transformação de coordenadas rectangulares Gauss em rectangulares UTM e vice-versa 342

9 12 Manual do Engenheiro Topógrafo 4) Transformação das coordenadas rectangulares UTM de um fuso para outro adjacente 345 5) Transformação de orientação de um fuso para outro adjacente ) Distância geodésica entre dois pontos ) Transformação de coordenadas na projecção Gauss. Problemas Lunetas Zénite-Nadir Topografia inercial a) Introdução b) O Giroscópio c) O Acelerómetro d) Precisão do sistema e) Funcionamento do sistema 357 f) Descrição do sistema de aquisição de coordenadas e azimutes (SACA) g) Conclusões 358 h) Aspecto do SACA CAPÍTULO 11 Ligação dos dados adquiridos Coordenação de pontos, Apoio geodésico Historiando Triangulação geodésica, a) Generalidades b) Necessidade de compensação da rede geodésica 367 c) Triangulações calculadas sobre o plano d) Anteprojecto de triangulação e) Reconhecimento 369 f) Sinais geodésicos Bases geodésicas Sistemas de referenciação 377

10 Índice 13 a) Sistemas expeditos 377 1) Métodos da linha base 377 2) Métodos das grades 380 3) Métodos das coordenadas polares b) Sistemas de referenciação por quadrícula 384 1) Sistemas de coordenadas rectangulares (a) Coordenadas rectangulares UTM 385 (b) Coordenadas rectangulares UPS 388 (c) Quadrículas militares 389 2) Direcções de referência ) Quadrícula militar UTM ) Quadrícula militar UPS ) Outros sistemas de referência 402 (a) Sistema de quadrícula policónica do Mundo (b) Sistema de referenciação geográfica do Mundo (GEOREF) 402 (c) Quadrículas inglesas ) Quadrícula militar portuguesa 407 7) Redes geográficas e quadrículas das cartas portuguesas (a) Redes geográficas (b) Pontos origem de coordenadas 411 (c) Vértice geodésico Melriça, (d) Convergência de meridianos ) Sistema de coordenadas Espaciais Rectangulares (WGS) Apoio topográfico Triangulação topográfica 422 a) Generalidades 422 b) Operações de uma triangulação topográfica c) Trabalhos de reconhecimento Medição de bases topográficas Figuras de apoio topográfico 428 a) Generalidades 428 b) Métodos aproximados de ajustamento ) Introdução 430

11 14 Manual do Engenheiro Topógrafo 2) Figuras de ponto central 430 (a) Exercício ) A Cadeia de triângulos 439 (a) Generalidades (b) Triângulo isolado 439 (c) Cadeia. Compensação sem i-rigorosa ) Quadrilátero com duas diagonais 446 (a) Generalidades (b) Exemplo de quadrilátero com duas diagonais ) Poligonais (a) Generalidades (b) Condições de ajustamento (c) Métodos 452 (I) Bowditch (2) Transit (d) Localização de erros grosseiros (e) Regras de reconhecimento 458 (1) Lados curtos..., (2) Estações terminais inacessíveis 461 (f) Compensação de uma poligonal 463 (g) Poligonais com nodos ou pontas nodais 465 (1) Generalidades 465 (2) Exemplo de poligonal 466 (h) Método Crandall (1) Generalidades 470 (2) Aplicação de Método de Crandall 470 6) Polígono aberto ) Quadrilátero com três vértices fixos Determinação de coordenadas de pontos. Ligação à rede geodésica nacional Generalidades Orientação do giro do Horizonte Transporte de coordenadas ou irradiação directa Intersecção directa a) Generalidades b) Trabalho de campo 486

12 Índice 15 c) Cálculo de coordenadas ) Planimétricas 487 2) Cotas altimétricas Intersecção inversa ou método dos três pontos a) Exposição do método 493.b) Intersecção inversa 496 1) Lugares geométricos ) Ponto determinado por intersecção inversa 497 c) Sensibilidades de um segmento d) Compensação 499 1) Generalidades ) Caso particular da intersecção inversa ) Aplicação prática 502 4) Coordenadas definitivas do ponto de estação ) Cálculo das correcções angulares 502 6) Escala do gráfico de compensação 503 e) Considerações de ordem prática 503 l.3.6. Recorte ou intersecção lateral 506 l.3.7. Estação excêntrica a) Generalidades 513 b) Trabalho de campo ', c) Cálculo da excêntrica Triangulação e trilateração, a) Generalidades 519 b) Fórmulas empregues, Poligonação,. 520 a) Generalidades 520 b) Cálculo da poligonal ) Cálculo e acordo de rumos 520 2) Cálculo das cotas, Levantamentos topográficos Levantamento clássico : Generalidades Emprego 524

13 16 Manual do Engenheiro Topógrafo Largura da zona levantada Estações auxiliares Variantes Condução das operações Escolha e levantamento dos pontos de detalhe Numeração das estações e dos pontos Métodos de campo. Detalhe planimétrico a) Generalidades 529 b) Método da irradiação ) Croquis ) Resumo das operações a efectuar em cada estação 532 c) Método das intersecções 533 d) Método das normais 534 e) Método dos alinhamentos 534 f) Método das medidas métricas O. Métodos de campo. Detalhe altimétrico a) Generalidades 535 b) Método dos perfis c) Método de filagem de curvas de nível d) Método dos pontos cotados Levantamento robótico L. Generalidades Procedimentos de campo Aquisição de dados Descrição das estações para levantamentos Estação ocupada Pontos visados Procedimentos Transferência e processamento de dados Gráficos gerados no campo Exemplo de levantamento com ET

14 Índice Implantações Generalidades Projecção O terreno 554 a) Generalidades 554 b) A formação do relevo 555 c) Formas características simples (no terreno) d) Formas derivadas ou compostas 559 e) Movimentos de conjunto f) Articulação das linhas características. Leis de Brisson sobre o modelado do terreno ) Generalidades ) Leis de Brisson (a) Leis sobre a continuidade dos declives 561 (b) Leis respeitantes aos talvegues 562 (c) Leis respeitantes às linhas de festo 564 (d) Leis respeitantes às vertentes 567 (e) Outras relações entre a planimetria e a altimetria. 567 g) Pesquisa das linhas características sobre a carta ) Generalidades ) Pesquisa de talvegues 568 3) Pesquisa de linhas de festo 568 4) Linhas de mudança de declive. Crista militar e crista topográfica h) Traçado e interpolação de curvas de nível ) Processo analítico ) Processo gráfico 571 3) Outros processos ) Regras para o traçado de curvas de nível ) Problemas que podem ser resolvidos num documento a curvas de nível ) Vantagens da representação do relevo a curvas de nível ) Método das normais 584 (a) Generalidades (b) Regras para o traçado das normais 585 8) Outros processos de representação do relevo Piquetagem ou locação de pontos Piquetagem ou locação de pontos, usando ET 587