Universidade do Estado de Santa Catarina Departamento de Engenharia Civil TOPOGRAFIA I. Profa. Adriana Goulart dos Santos

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Júlio Monteiro da Mota
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2 Instrumentação Topográfica O primeiro fundamento que o profissional da área deve conhecer é que a Topografia baseia-se, primordialmente, na determinação de coordenadas de pontos sobre um sistema predefinido de coordenadas.

3 A determinação das coordenadas de um ponto sobre a superfície terrestre é feita a partir de dados provenientes de levantamentos de campo com o uso de equipamentos denominados Instrumentos Topográficos

5 Instrumentos Topográficos Equipamentos auxiliares ou acessórios: Equipamentos que facilitam as operações a serem realizadas pelo topógrafo. Exemplos: piquetes, estacas, nível de cantoneira, fio de prumo, tripés, mira, declinatórias, cadernetas de campo, trenas, etc

6 Exemplos: piquete e estaca Baliza nível de cantoneira

7 Exemplos: Tripé Mira

8 Equipamentos Topográficos Eletrônicos: Têm o seu funcionamento baseado no princípio de reflexão de ondas Exemplos: trena eletrônica, teodolito eletrônico, distanciômetro eletrônico, estação total, nível digital, nível a laser, GPS, etc.

9 Exemplos: Estação total, tripé, prisma e bastão

10 Constituição da Estação total PARTES PRINCIPAIS: LIMBO OU CÍRCULO GRADUADO: disco de metal ou vidro, onde está gravada a escala da graduação angular (horizontal e vertical); ALIDADE: Dispositivo suporte e girante dos órgãos visores. Refere-se à engrenagem, o corpo do aparelho;

11 Constituição da Estação total: LUNETA: Consiste em um tubo cilíndrico, enegrecido internamente, constituído por um sistema de lentes composto de Ocular, Objetiva e de um Diafragma (lente intermediária entre as outras duas), sendo que esta possui os fios de retículo (pelo menos dois, um horizontal e um vertical);

12 EIXOS DO EQUIPAMENTO:

13 Fonte: Prof. Ricardo Schaal, EESC, USP

14 Fonte: Prof. Ricardo Schaal, EESC, USP

16 Estação total

17 Teodolito

18 Estação Total

20 Estação Total

21 Estação Total

23 Vantagens do uso de uma Estação Total

28 Elementos principais de uma Estação total/teodolito

30 Como instalar uma estação total

31 Instalação de equipamento com prumo ótico

38 Leitura de ângulos Focalização Inicia-se pela focalização dos retículos e depois do objeto a) Os retículos devem estar focalizados de forma que estejam sendo vistos bem nítidos e definidos

39 b) Faz-se a pontaria do objeto desejado e realiza-se a focalização do mesmo. Durante a pontaria os fios do retículo devem estar bem posicionados sobre o objeto

40 c) Depois de realizada a pontaria faz-se a leitura de direção, que em equipamentos eletrônicos é um procedimento bastante simples. Basta ler o valor apresentado no visor do equipamento.

41 Sistema de Posicionamento Global por Satélites - GNSS A sigla GNSS vem de Global Navigation Satellite System, ou seja Sistema Global de Navegação por Satélites. Além de navegação também é um sistema de posicionamento (determinação de coordenadas locais). Representa uma evolução do conhecido GPS, atualmente incorporando o sistema russo (GLONASS), o GALILEO (europeu) e o COMPASS (chinês).

42 A finalidade do sistema é garantir melhoria na geometria da constelação de satélites, disponibilidade para todas as regiões do globo terrestre, integridade e confiança aos usuários.

43 Lembrete: Quando se faz a determinação da posição de um ponto, as coordenadas geodésicas são referenciadas ao datum geodésico estabelecido.

44 Sistema GNSS: é um sofisticado sistema de navegação baseado numa rede de satélites artificiais específicos que possibilitam posicionamento em 3D: latitude, longitude e altitude;

45 Sistema GNSS: é o melhor sistema de navegação implantado, a nível mundial, tornando-se uma grande revolução na arte de posicionar qualquer objeto sobre a superfície terrestre;

46 Sistema GNSS: é um sistema de cobertura global, disponível 24 horas por dia; sua precisão é atualizada diariamente;

47 Sistema GNSS: oferece boa precisão de navegação independente das condições atmosféricas; todo o sistema de navegação é mantido por apenas um sistema, que é o sistema espacial.

48 Por que usar um receptor GNSS em levantamentos?

50 Sistema GPS (Global Positioning System)

51 Sistema GPS (Global Positioning System) Histórico:

52 Sistema GPS (Global Positioning System) Histórico:

53 Sistema GPS (Global Positioning System) Características: Disponibilidade contínua 24 horas / dia Cobertura global Latitude / Longitude / Altura Elipsoidal / Data-hora Exatidão: sub-centimétrica

54 Sistema GPS (Global Positioning System) Características:

55 Sistema GPS (Global Positioning System) SEGMENTO ESPACIAL:

56 Sistema GPS (Global Positioning System) SEGMENTO DE CONTROLE E MONITORAMENTO:

57 Sistema GPS (Global Positioning System) MEDIÇÃO DE DISTÂNCIAS:

58 MÉTODOS DE POSICIONAMENTO: O posicionamento, que consiste da determinação da posição de objetos, parado ou em movimento, na superfície terrestre ou próximo a ela, utilizando GPS Pode ser realizado na forma: absoluta, relativa ou DGPS (Differential GPS).

59 MÉTODOS DE POSICIONAMENTO: Posicionamento absoluto (ou por ponto) = quando as coordenadas estão associadas diretamente ao geocentro No posicionamento absoluto utiliza-se apenas de um receptor. Esse método de posicionamento é muito utilizado em navegação de baixa precisão e em levantamentos expeditos Esse método não atende aos requisitos de precisão intrínsecos ao posicionamento topográfico e geodésico

63 The GPSMAP 178C Sounder is a newgeneration fully integrated chartplotter and powerful sonar, offering the same brilliant sunlight-readable color LCD, powerful features, and simple interface

64 MÉTODOS DE POSICIONAMENTO: Posicionamento relativo = um receptor é instalado em um ponto cujas coordenadas são conhecidas, que constitui a base do levantamento, e um receptor móvel percorre os pontos a serem posicionados, para coleta de dados. No posicionamento relativo, o usuário deve dispor de, no mínimo, dois receptores, ou utilizar apenas um, e dispor de dados obtidos de uma ou mais estações de referência dos Sistemas de Controle Ativos (SCA), como por exemplo, a RBMC. Neste método, a posição de um ponto é determinada em relação à de outro(s), cujas coordenadas são conhecidas. As coordenadas do(s) ponto(s) conhecido(s) devem estar referenciadas ao WGS 84, ou a um sistema compatível, como o ITRF (International Terrestrial Reference Frame). O posicionamento relativo pode ser feito por meio dos métodos: estático, estáticorápido, cinemático e semi-cinemático etc.

65 MÉTODOS DE POSICIONAMENTO: Posicionamento relativo = pode ser feito por meio dos métodos: Estático, Estático rápido, Cinemático, Semi-cinemático etc.

80 MÉTODOS DE POSICIONAMENTO: Método diferencial = DGPS (Differential GPS) - um receptor GPS é estacionado numa estação de referência, onde são calculadas correções de coordenadas ou de pseudodistâncias, que são transmitidas para os usuários da estação a ser posicionada. É uma técnica que não só melhora a acurácia, mas também a integridade do GPS. Estando a estação base localizada nas proximidades da região de interesse, há uma forte correlação entre os erros calculados na estação base e os erros da estação móvel.

81 MÉTODOS DE POSICIONAMENTO: Método diferencial = DGPS (Differential GPS)

83 Qual a diferença entre precisão e exatidão de uma série de medidas?

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