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1 Assunto: Apresentação da disciplina/introdução Prof. Ederaldo Azevedo Aula 1 ederaldoazevedo@yahoo.com.br

2 PLANO DA DISCIPLINA 1. Ementa Conceitos fundamentais da topografia, unidades de medidas e sistema de coordenadas; Planimetria. Altimetria. Terraplenagem. Noções de Astronomia, Geodésia, Cartografia, Sistema de projeção UTM (Universal Transferso de Mercator). Conhecimentos de Sensoriamento Remoto. Gerenciamento por Satélite (GPS).

3 PLANO DA DISCIPLINA 2. Competencias 1) Ao final do curso o acadêmico deverá reunir conhecimentos sobre as metodologias e execução de levantamentos topográficos como: unidades de medidas e sistema de coordenadas, planimetria, altimetria e terraplenagem; 2) Conhecer os aspectos da astronomia, geodésia, cartografia, sistema de projeção UTM, fotogrametria, sensoriamento remoto e gerenciamento por satélite(gps).

4 PLANO DA DISCIPLINA 3. Objetivos Específicos 1) Interpretar o desenho topográfico e cadernetas de campo para execução de obras; 2) Conhecer as principais ferramentas de levantamento topográfico; 3) Aplicar dados do levantamento topográfico através de desenhos técnicos; 4) Comprrender os instrumentos mais recentes relacionados com a topografia como a cartografia, o sistema de projeção UTM, sensoriamento remoto e

5 PLANO DA DISCIPLINA 4. Procedimentos Metodológicos As aulas teóricas presenciais serão expositivas e dialogadas com a utilização de recursos audiovisuais tipo projetor multimídia; As aulas práticas serão desenvolvidas em grupo em etapas seqüenciais com acompanhamento do professor com a utilização de visitas técnicas a obras e terrenos, acompanhando o desenvolvimento do programa; Como complementação a realização de seminários e palestras com consultores, profissionais da área e/ou docentes especializados nas áreas afins.

6 4. Sistema de Avaliação: 1ª avaliação: teste individual...20 pts; 2ª avaliação: teste individual...15 pts; 3ª avaliação: trabalhos de campo(grupo)...15 pts; 4ª avaliação: teste individual...20 pts; Exame final(enadinho) pts. Total pts Obs.: Os testes individuais e exame final não serão permitidos consultas; A presença em aula e nas visitas é obrigatória e o acadêmico deverá possuir 75% de frequência às aulas.

7 PLANO DA DISCIPLINA 5.Referências Bibliográficas BORGES, Alberto de Campos Topografia. Vol. 1. 2ed. São Paulo: Blucher, 1977.

8 PLANO DA DISCIPLINA 5.Referências Bibliográficas BOTELHO, Manoel Henrique Campos. Manual de primeiros socorros do Engenheiro e do Arquiteto. V 1. 1.ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1984.

9 1.1. Importância da disciplina: O homem sempre necessitou conhecer o meio em que vive, por questões de sobrevivência, orientação, segurança, guerras, navegação e construção. No princípio a representação do espaço baseava-se na observação e descrição do meio. Historiadores dizem que o homem já fazia mapas antes mesmo de desenvolver a escrita.

10 É através da topografia do terreno que o Arquiteto terá condições de aproveitar os desníveis do terreno na concepção do Projeto Arquitetônico. Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP 1.1. Importância da disciplina: Com o tempo surgiram técnicas e equipamentos de medição que facilitaram a obtenção de dados para posterior representação. A Topografia foi uma das ferramentas utilizadas para realizar estas medições. A topografia é a base de qualquer projeto e de qualquer obra de Engenheiros ou Arquitetos.

11 1.1. Importância da disciplina: Por exemplo os trabalhos de: Obras viárias e aeroportos : através da planimetria e altimetria (distancias e ângulos horizontais e verticais), volume de aterros, cortes entre outros; Núcleos habitacionais e edifícios: através da Planimetria e Altimetria (distâncias e ângulos horizontais e verticais), locação, volume e cortes de aterro da edificação, cálculo de áreas de superfícies.

12 1.1. Importância da disciplina: Por exemplo os trabalhos de: Hidrografia e hidrelétricas: aferição de níveis, volume de água, área de superfícies dos rios, lagos e bacias. Linhas de transmissão de energia elétrica e de telecomunicações: aferição de níveis, distancias etc. Sistema de água e esgoto: principalmente na determinação precisa de níveis para colocação de tubos de escoamento de água e esgoto.

13 A Topografia tem por objetivo o estudo dos instrumentos e métodos utilizados para obter a representação gráfica de uma porção do terreno sobre uma superfície plana DOUBEK (1989) Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP 1.2. Conceitos de Topografia: Etimologicamente a palavra Topos, em grego, significa lugar e Graphen descrição. De uma forma bastante simples, Topografia significa descrição do lugar. A seguir são apresentadas algumas de suas definições:

14 1.2. Conceitos de Topografia: A Topografia tem por finalidade determinar o contorno, dimensão e posição relativa de uma porção limitada da superfície terrestre, sem levar em conta a curvatura resultante da esfericidade terrestre ESPARTEL (1987) O objetivo principal: È efetuar o levantamento (executar medições de ângulos, distâncias e desníveis) que permita representar uma porção da superfície terrestre em uma escala adequada.

15 1.3. O objetivo principal: Às operações efetuadas em campo, com o objetivo de coletar dados para a posterior representação gráfica, denomina-se de levantamento topográfico.

16 1.4. Levantamento Topográfico: Levantamento Topográfico: é conjunto de métodos e processos que, através de: medições de ângulos horizontais e verticais; de distâncias horizontais, verticais e inclinadas, e com instrumental (teodolito etc.) adequado à exatidão pretendida, primordialmente, implanta e materializa pontos de apoio no terreno, determinando suas coordenadas topográficas.

17 1.4. Levantamento Topográfico: Estes pontos visa a exata representação planimétrica numa escala pré-determinada e à sua representação altimétrica por intermédio de curvas de nível, com eqüidistância também pré-determinada e/ou pontos cotados. O levantamento topográfico pode ser dividido em duas partes: a) o levantamento planimétrico, onde se procura determinar a posição planimétrica dos pontos (coordenadas X e Y);

18 1.4. Levantamento Topográfico: b) o levantamento altimétrico, onde o objetivo é determinar a cota ou altitude de um ponto (coordenada Z). Obs.: A realização simultânea dos dois levantamentos dá origem ao chamado levantamento planialtimétrico.

19 1.4. Levantamento Topográfico: Figura Desenho representando o resultado de um levantamento planialtimétrico.

20 1.4. Levantamento Topográfico: A Topografia é a base para diversos trabalhos de engenharia, onde o conhecimento das formas e dimensões do terreno é importante. Topografia está presente na etapa de planejamento e projeto, fornecendo informações sobre o terreno; na execução e acompanhamento da obra, realizando locações e fazendo verificações métricas; e finalmente no monitoramento da obra após a sua execução, para determinar, deslocamentos de estruturas.

21 1.4. Levantamento Topográfico: Alguns exemplos de aplicação na construção civil: 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; irrigação e drenagem etc.

22 1.5. Sistemas de Coordenadas: Um dos principais objetivos da Topografia é a determinação de coordenadas relativas de pontos. Para tanto, é necessário que estas sejam expressas em um sistema de coordenadas. São dois os tipos de sistemas para definição da posição tridimensional de pontos: sistemas de coordenadas cartesianas; sistemas de coordenadas esféricas.

23 1.5. Sistemas de Coordenadas: Quando se posiciona um ponto qualquer nada mais está se fazendo do que atribuindo coordenadas ao mesmo. Estas coordenadas deverão estar referenciadas a um sistema de coordenadas. O sistema de coordenadas cartesianas é o mais utilizado é o que estudaremos no curso.

24 1.5. Sistemas de Coordenadas: y (ordenadas) origem x (abscissas) figura - representa o sistema cartesiano bidimensional (duas retas orientadas x e y, perpendiculares entre si.)

25 1.5. Sistemas de Coordenadas: y (ordenadas) B 10 A C x (abscissas) Na figura acima é apresentado um sistema de coordenadas bidimensionais, cujas coordenadas da origem são O (0,0). Nele estão representados os pontos A(10,10), B(15,25) e C(20,-15).

26 1.5. Sistemas de Coordenadas: z (ordenadas) x O (abscissas) y P(x, y, z) z x y(ordenadas) Um sistema de coordenadas cartesianas retangulares no espaço tridimensional é caracterizado por um conjunto de três retas (X, Y, Z) denominadas de eixos coordenados, mutuamente perpendiculares, as quais se interceptam em um único ponto, denominado de origem.

27 1.6. Conceitos Básicos: a) Planimetria: Operação que tem por finalidade a determinação, no terreno, dos dados necessários à representação em plano horizontal, da forma e da posição relativas de todos os acidentes que nele se encontram, comportando, assim, a medida de ângulos e de distâncias referidas àquele plano.

28 1.6. Conceitos Básicos: b) Altimetria: Operação no terreno, que nos fornece os dados necessários à representação, em um plano vertical do relevo da superfície terrestre objeto de levantamento. c) Plano Meridiano é todo e qualquer plano que contém a linha que passa pelos pólos Norte e Sul da Terra.

29 1.6. Conceitos Básicos: d) Ponto de Estação é o ponto de onde se realizam as visadas de Ré e de Vante. e) Visada Ré visada no sentido contrário ao do caminhamento. f) Visada Vante visada no sentido do caminhamento.

30 1.6. Conceitos Básicos: g) Ângulo Horizontal ou Azimutal È o angulo formado entre as projeções horizontais de duas linhas que passam através desses dois pontos e convergem a um terceiro ponto. B A α = ângulo horizontal C

31 1.6. Conceitos Básicos: h) Ângulo Vertical ou Zenital Ângulo de elevação ou depressão em relação ao horizonte. Medido a partir de algum plano de referência, o ângulo é positivo, se o ponto estiver acima do horizonte do observador. Negativo, se o ponto estiver abaixo do horizonte do observador. Z B α= ângulo vertical A α C

32 1.7. Orientação Devido a extensão da superfície terrestre e ao aumento da circulação de pessoas e mercadorias, surgiu a necessidade de posicionar corretamente as localidades e traçar rotas a seguir. Daí resultaram os diversos meios de orientação. A princípio essa orientação era feita pelos astros, depois a bússola, até chegarmos atualmente, ao rádio, radares e GPS.

33 1.7. Orientação Graficamente, representa-se a orientação pela rosa dos ventos. Na rosa dos ventos a orientação norte-sul é considerada sobre qualquer meridiano e orientação leste-oeste, sobre qualquer paralelo. Assim para orientar-se, consideram-se os pontos cardeais, os colaterais e os sub-colaterais.

34 1.7. Orientação Norte(N) Oeste(O) Leste(L) Sul (S)

35 1.7. Orientação Pontos Cardeais: N= Norte, S=Sul, L=Leste, O=Oeste. Pontos Colaterais: NO= Noroeste, NE= Nordeste, SE= Sudeste, SO= Sudoeste. Pontos Sub-Colaterais: NNO= Norte-Noroeste, NNE= Norte-Nordeste, SSE=Sul-Sudeste, SSO=Sul-Sudoeste, LNE= Leste-Nordeste, LSE=Leste-Sudeste, OSO= Oeste- Sudoeste, ONO= Oeste-Noroeste.

36 1.7. Orientação Orientação pelo Sol: È estabelecida pelo movimento aparente do sol, isto é, devido ao movimento de rotação exercido pela terra de Oeste para leste, tem-se a sensação de que o Sol está se movimentando no sentido inverso. Para orientar-se(com relação ao sentido dos pontos cardeais) pelo sol, basta posicionar-se com a mão direita estendida para o nascente, onde se tem o leste. nascente leste

37 1.7. Orientação Orientação pelo Sol: A mão esquerda indica o Oeste a frente da pessoa é o Norte e suas costas, o Sul. O Norte e o Sul apontam na direção dos pólos terrestres; O Leste e Oeste apontam para o lado do nascer e por do sol respectivamente.

38 A leste de Greenwich os meridianos são medidos por valores crescente(+) até 180 graus. Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP 1.8. Sistemas de Coordenadas Geográficas a) Meridianos São as linhas que passam através dos pólos e ao redor da terra. O ponto de partida, marco para numeração dos meridianos seria o meridiano que passa pelo observatório de Greenwich, na Inglaterra. O meridiano de Greenwich é o meridiano principal.

39 1.8. Sistemas de Coordenadas Geográficas a) Meridianos A oeste de Greenwich os meridianos são medidos por valores decrescente(-) até -180 graus. São as linhas verticais do Globo.

40 1.8. Sistemas de Coordenadas Geográficas b) Paralelos São círculos da esfera cujo plano é perpendicular ao eixo dos pólos.o ponto de partida, marco para numeração dos paralelos é o Equador. A norte do Equador os paralelos são medidos por valores crescente(+) até 90 graus. Ao sul do Equador os paralelos são medidos por valores decrescente(-) até 90 graus.

41 1.8. Sistemas de Coordenadas Geográficas b) Paralelos O Equador é o paralelo que divide a terra em dois hemisférios. O norte e o sul. São as linhas horizontais do globo.

42 1.8. Sistemas de Coordenadas Geográficas a) Meridianos

43 1.8. Sistemas de Coordenadas Geográficas b) Paralelos

44 1.8. Sistemas de Coordenadas Geográficas a) Meridianos

45 1.8. Sistemas de Coordenadas Geográficas LATITUDE X LONGITUDE a) Latitude geográfica É o ângulo (medido ao longo do meridiano que passa pelo lugar ponto(p)) formado entre o equador e o ponto considerado. Todos os pontos(p) do equador terrestre tem latitude geográfica igual a 0 (ângulo 0). Pontos situados ao norte do equador têm latitudes maiores que 0 variando até 90 que é a latitude do pólo norte.

46 1.8. Sistemas de Coordenadas Geográficas LATITUDE X LONGITUDE a) Latitude geográfica Da mesma forma variam as latitudes ao sul do equador, desde 0 até 90. Para se diferenciar os valores: sinal (+) positivo para as latitudes norte; sinal (-) negativo para as latitudes sul. Simboliza-se a latitude pela letra grega Φ.(phi)

47 1.8. Sistemas de Coordenadas Geográficas LATITUDE X LONGITUDE a) Latitude geográfica A latitude alem de fazer parte do sistema de coordenadas geográficas utilizados na Topografia é também um elemento importante para explicar as diferenças térmicas de temperatura na superfície terrestre. Assim as temperaturas diminuem do equador para os pólos e quanto menor a latitude, maior a temperatura.

48 1.8. Sistemas de Coordenadas Geográficas a) Latitude geográfica P α

49 1.8. Sistemas de Coordenadas Geográficas a) Latitude geográfica

50 1.8. Sistemas de Coordenadas Geográficas LATITUDE X LONGITUDE a) Longitude geográfica É o ângulo (medido ao longo do equador) formado entre o meridiano que passa pelo lugar e meridiano que passa pela cidade de Greenwich(meridiano de greenwich). A longitude é medida de 0 a 180, para leste ou para oeste de Greenwich. Para se diferenciar os valores: sinal (+) positivo para as longitudes leste; sinal (-) negativo para as longitudes oeste.

51 1.8. Sistemas de Coordenadas Geográficas LATITUDE X LONGITUDE a) Longitude geográfica A longitude é simbolizada pela letra grega λ(lamda) Tendo-se os valores da latitude e da longitude de um local desejado, estarão determinadas as coordenadas geográficas do mesmo.

52 1.8. Sistemas de Coordenadas Geográficas a) Longitude geográfica α

53 a) Latitude e Longitude geográfica de Porto Alegre longitude latitude

54 a) Latitude e Longitude geográfica Local Latitude Longitude Amesterdão 52º N 5º E Dili 8º S 125 E Lisboa 39º N 9º O Londres 52º N 0º Luanda 9º S 13º E Moscovo 56º N 38º E Nova Iorque 41º N 74º O Pequim 40º N 116º E Rio de Janeiro 23º S 43º O Sidney 34º S 151º E

55 1.9. Orientação pela bússola A bússola foi inventada pelos chineses na época da navegação. É considerada o meio mais seguro de orientação. Permite orientação em dias e noites, nublados ou chuvosos. O funcionamento da bússola está baseado no princípio físico do magnetismo terrestre.

56 1.9. Orientação pela bússola O planeta Terra pode ser considerado um gigantesco imã, devido a circulação da corrente elétrica em seu núcleo formado de ferro e níquel em estado líquido. Estas correntes criam um campo magnético. Polo geomagnético Pelo geográfico Equador geográfico Equador magnético

57 1.9. Orientação pela bússola O campo magnético exerce uma força de atração sobre a agulha da bússola, fazendo com que mesma entre em movimento e se estabilize quando sua ponta imantada estiver apontando para o Polo Norte magnético. O eixo magnético não coincide com o eixo geográfico. Esta diferença entre a indicação do Pólo Norte magnético (dada pela bússola) e a posição do Pólo Norte geográfico denomina-se de declinação magnética

58 1.9. Orientação pela bússola A bússola apresenta uma agulha imantada que aponta sempre para o pólo norte magnético(nm). O norte magnético (NM) da terra não coincide exatamente com o pólo norte da terra ou norte geográfico(ng) ou norte verdadeiro.

59 A bússola determina apenas o norte magnético(nm), ou seja é o primeiro passo para determinação do sentido Norte(verdadeiro) quando considerado a declinação magnética. Centro de Ensino Superior do Amapá-CEAP 1.9. Orientação pela bússola A diferença existente entre o NM e o NG é a declinação magnética e pode ser encontrada nas folhas topográficas. Os valores das declinações magnéticas não são fixos, varia anualmente em função de diferentes causas e efeitos.

60 1.9. Orientação pela bússola Em resumo a declinação magnética local é o ângulo que a direção norte-sul magnética faz com a norte-sul verdadeira naquele ponto. A declinação magnética se modifica principalmente em função da longitude local. Como o Brasil é um país de grande extensão na direção leste-oeste (cerca de 35 W em Natal e de 74 W no Acre), as declinações são bastantes diferentes.

61 1.9. Orientação pela bússola O mostrador da bússola tem o desenho de uma figura de 16 pontos, chamado de a rosa dos ventos, com 4 pontos ou direções importantes, são os pontos cardeais norte, sul, leste,oeste e os 4 colaterais e os 8 sub-colaterais. A agulha da bússola marca em graus de uma circunferência.

62 1.9. Orientação pela bússola

63 1.9. Orientação pela bússola