3. TOPOGRAFIA. Definição, Objectivo. Cartas Topográficas. Coordenação do Apoio Horizontal. Medição de Ângulos Medição de Distâncias.

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1 3. TOPOGRAFIA Definição, Objectivo. Cartas Topográficas Coordenação do Apoio Horizontal Medição de Ângulos Medição de Distâncias Altimetria Levantamentos Fotogramétricos Definição/Objectivo. Paula Sanches Janeiro 2003 Apoio disciplina Hidrografia - 2 -

2 A GEODESIA define, pelas suas coordenadas geodésicas (ϕ,λ), as posições de pontos, sobre o elipsóide. O conjunto desses pontos é conhecido por esqueleto ou apoio geodésico. CAMPO GEODÉSICO, em torno de P, aquele em que é lícito substituir o elipsóide pela esfera local (para operações respeitantes à medição de distâncias e ângulos horizontais). A CARTOGRAFIA MATEMÁTICA permite estabelecer a correspondência entre as coordenadas geodésicas dos pontos que a Geodesia definiu e as coordenadas rectangulares dos mesmos pontos, por meio de um Sistema de Representação Plano que conduza a deformações mínimas. A TOPOGRAFIA efectua o desenho da carta ou planta topográfica procedendo a um levantamento de pormenor da região a cartografar, apoiado em vértices, cujas coordenadas planas ela determina recorrendo a processos da geometria plana. CAMPO TOPOGRÁFICO porção da superfície terrestre em torno de um ponto, na qual se pode considerar uma identidade suficientemente válida entre a esfera local e o plano tangente à mesma no ponto considerado. SUPERFÍCIE TOPOGRÁFICA Superfície de uma região suficientemente pequena de terreno, onde, para além de ser possível desprezar a curvatura da Terra, as verticais em cada ponto dessa região formam um feixe de rectas paralelas. Paula Sanches Janeiro 2003 Apoio disciplina Hidrografia - 3 -

3 LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO Conjunto de operações de campo e gabinete que permitem uma exacta representação da forma e dos pormenores do terreno. Abrange : - LEVANTAMENTO PLANIMÉTRICO consiste na fixação dos pontos do pormenor a representar no plano topográfico (depende da escala de representação) - LEVANTAMENTO ALTIMÉTRICO consiste na atribuição da respectiva altitude a um certo número de pontos do relevo do terreno (independente da escala de representação) Paula Sanches Janeiro 2003 Apoio disciplina Hidrografia - 4 -

4 LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO Recolha de informação necessária à elaboração de uma planta ou carta topográfica de uma região. POSICIONAMENTO Conjunto de métodos e técnicas para a determinação da posição de pontos da superfície terrestre. POSIÇÃO DE UM PONTO Constituída pelas Coordenadas Bidimensionais relativas a um determinado Sistema de Projecção Cartográfica e pela respectiva altitude ortométrica (H). MÉTODOS : - Clássicos (regiões pouco extensas) Baseiam-se na medição de ângulos azimutais, ângulos verticais(zenitais), distâncias e disníveis ortométricos. EQUIPAMENTOS : - Teodolitos medição de ângulos; - DEM - Equipamentos electrónicos de medição de distância ; - Níveis Ópticos (N.O.), N.O. de colimação automática e N.O. Numéricos (Digitais); - Estações totais Teodolito Electrónico + DEM - Fotogramétricos Baseiam-se na medição de fotocoordenadas (coordenadas em imagens fotográficas do terreno). Paula Sanches Janeiro 2003 Apoio disciplina Hidrografia - 5 -

5 FOTOGRAMETRIA Ciência e técnica que permite a obtenção de informação sobre os objectos e o ambiente por meio de processos de registo, medição e interpretação quer de imagens fotográficas ( aéreas ou terrestres ) quer de padrões de radiação electromagnética. - Fotogrametria MÉTRICA Medição rigorosa de posições relativas de pontos em fotografias. Campo de Actuação Obtenção de informação terreno através de Fotografia Aérea Tratamento foto Produção Cartográfica - Fotogrametria INTERPRETACTIVA Reconhecimento e identificação de objectos através de cuidadosa análise e correlação de padrões, quer na fotografia quer a partir de dados provenientes de sensores como camâras multi-espectrais, radares... Paula Sanches Janeiro 2003 Apoio disciplina Hidrografia - 6 -

6 Aplicações : - Produção Cartográfica ; - Apoio Planeamento ; - ( Reconstituição de Acidentes, Medicina ) ; - Militares ; - Astronomia Posição ; - Património Terrestre Tipos de Fotografias : - Fotografia Vertical - Fotografia Inclinada - Panorâmica - Oblíqua Camâra.Lente única.lentes Múltiplas (fotointerpretação) - controlo ambiental - lev. Recursos naturais.para fiadas.panorânicas Inclinação <= 3º Paula Sanches Janeiro 2003 Apoio disciplina Hidrografia - 7 -

7 LEVANTAMENTO FOTOGRAMÉTRICO Cobertura Fotográfica de uma Zona São tiradas fotografias ao longo de trajectórias - Fiadas Conjunto de Fiadas Bloco Fotogramétrico Porquê fotografias com sobreposição? Permite Visão Estereoscópica Sobreposição Lateral Paula Sanches Janeiro 2003 Apoio disciplina Hidrografia - 8 -

8 Bloco Fotogramétrico Conjunto de fiadas Execução do Voo. Eacala. Planeamento. Escala de uma Fotografia é a razão entre as distâncias entre dois pontos medidos na fotografia e no terreno suposto horizontal. H altura de voo f Positivo f distância focal a b H altitude de voo h altitude do terreno H Eixo Óptico s escala da fotografia A B s H s = ' = = ab AB H ( H = f h f H h ) ' Como a cota do terreno é variável Temos uma escala média dada por : s m f = ( H hm) Altitude Voo intervem cálculo escala Coordenadas terreno H = h + f/s Paula Sanches Janeiro 2003 Apoio disciplina Hidrografia - 9 -

9 Planeamento do Voo Aerofotogramétrico Cálculo de todos os parâmetros nhecessários à produção de um mapa - localização dos pontos onde devem ser tiradas as fotografias ; - direcção do voo ; - específicações camâra e filme ; - escala ; - altitude voo ; - sobreposição longitudinal (60%); - sobreposição lateral (30%). Paula Sanches Janeiro 2003 Apoio disciplina Hidrografia

10 sobreposição Base Aérea Sobreposição longitudinal PE = [(G-B)/G].100% sobreposição lateral PS = [(G-W)/G].100% distância espacial entre os eixos das fiadas Escala Distância Focal Altura de Voo Paula Sanches Janeiro 2003 Apoio disciplina Hidrografia

11 Métodos Clássicos Planimetria Ângulos Horizontais Equipamento : Teodolito Constituição básica - 2 eixos entre si (horizontal e vertical) - 1 luneta eixo horizontal - 2 círculos normais aos eixos graduados (0º a 360º) (0 a 400 grados) - alidades c/ índices para efectuar leituras - base de sustentação Paula Sanches Janeiro 2003 Apoio disciplina Hidrografia

12 Métodos de Observação de ângulos horizontais - Eliminar erros : - excentricidade - graduação limbos - imperfeições estacionamento - torção Método dos Giros de Horizonte Giro Simples D A B P C - Colocar um teodolito em estação no ponto P - Escolher para origem um ponto que garanta uma boa pontaria, por exemplo A - Apontar sucessivamente para A,B,C,D,A - Obtêm-se 5 leituras as diferenças são uma medida dos respectivos ângulos horizontais Paula Sanches Janeiro 2003 Apoio disciplina Hidrografia

13 Giro Duplo Aumentar o rigor das observações A D B I.R. P D.P. C Directo Progressivo - Colocar um teodolito em estação no ponto P - Pontaria para a origem, por exemplo A - Apontar sucessivamente para B,C,D - Pontaria para a origem, A Inverter a luneta Inverso Retrógrado - Pontaria para a origem - Apontar sucesivamente para D,C,B - Pontaria para a origem, A Paula Sanches Janeiro 2003 Apoio disciplina Hidrografia

14 Exemplo - Método dos Giros de Horizonte D 7º º º º00 13 P 180º º00 21 A 34º º º º º º º º º º00 20 B 214º º27 24 C 242º º13 26 Pontos Visados A B C D A Giro Leituras Média Corr. DP 0º IR DP IR DP IR DP IR DP IR Valor Final º º º º Paula Sanches Janeiro 2003 Apoio disciplina Hidrografia

15 - Método dos Ângulos Independentes - Método dos Pares sobre Referência Métodos de Observação de ângulos verticais (zenitais) A medida dos ângulos é feita em pares de observações conjugadas. Cada par de observações conjugadas compreende : - Pontaria para o alvo ; - calagem do nível da vertical ; - leitura do limbo vertical (Z1), na posição directa ; - inversão da luneta e nova pontaria para o alvo ; - calagem do nível ; - leitura do limbo vertical (Z2), na posição inversa Se o Zero na direcção do Zénite : Distância zenital z = (Z º -Z2)/2 Se o Zero na direcção do Horizonte : Altura a = ( l1 + (180 l2) )/2 a > 0 se objecto abaixo horizonte a < 0 se objecto acima horizonte Paula Sanches Janeiro 2003 Apoio disciplina Hidrografia

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