Universidade do Estado de Santa Catarina Departamento de Engenharia Civil TOPOGRAFIA I Profa. Adriana Goulart dos Santos
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.
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
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
Exemplos: piquete e estaca Baliza nível de cantoneira
Exemplos: Tripé Mira
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.
Exemplos: Estação total, tripé, prisma e bastão
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;
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);
EIXOS DO EQUIPAMENTO:
Fonte: Prof. Ricardo Schaal, EESC, USP
Fonte: Prof. Ricardo Schaal, EESC, USP
Estação total
Teodolito
Estação Total
Estação Total
Estação Total
Vantagens do uso de uma Estação Total
Elementos principais de uma Estação total/teodolito
Como instalar uma estação total http://www.youtube.com/watch?v=shii-86gi2o
Instalação de equipamento com prumo ótico
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
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
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.
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).
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.
Lembrete: Quando se faz a determinação da posição de um ponto, as coordenadas geodésicas são referenciadas ao datum geodésico estabelecido.
Sistema GNSS: é um sofisticado sistema de navegação baseado numa rede de satélites artificiais específicos que possibilitam posicionamento em 3D: latitude, longitude e altitude;
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;
Sistema GNSS: é um sistema de cobertura global, disponível 24 horas por dia; sua precisão é atualizada diariamente;
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.
Por que usar um receptor GNSS em levantamentos?
Sistema GPS (Global Positioning System)
Sistema GPS (Global Positioning System) Histórico:
Sistema GPS (Global Positioning System) Histórico:
Sistema GPS (Global Positioning System) Características: Disponibilidade contínua 24 horas / dia Cobertura global Latitude / Longitude / Altura Elipsoidal / Data-hora Exatidão: sub-centimétrica
Sistema GPS (Global Positioning System) Características:
Sistema GPS (Global Positioning System) SEGMENTO ESPACIAL:
Sistema GPS (Global Positioning System) SEGMENTO DE CONTROLE E MONITORAMENTO:
Sistema GPS (Global Positioning System) MEDIÇÃO DE DISTÂNCIAS:
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).
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
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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.
MÉTODOS DE POSICIONAMENTO: Posicionamento relativo = pode ser feito por meio dos métodos: Estático, Estático rápido, Cinemático, Semi-cinemático etc.
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.
MÉTODOS DE POSICIONAMENTO: Método diferencial = DGPS (Differential GPS)
Qual a diferença entre precisão e exatidão de uma série de medidas?