Universidade do Estado de Santa Catarina

Departamento de Engenharia Civil

Profa. Adriana Goulart dos Santos

TOPOGRAFIA I

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

piquete e estaca Baliza

nível de cantoneira

Exemplos:

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.

Estação total , tripé, prisma e bastão

Exemplos:

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.

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

Lembrete:

Sistema GNSS:

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Sistema GNSS:

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Sistema GNSS:

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Sistema GNSS:

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:

Posicionamento relativo = pode ser feito por meio dos métodos:

• Estático (tempo de observação = 60 minutos),

• Estático rápido (tempo de observação = 5 a 20

minutos),

• Cinemático (até 15 seguntos),

• 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:

O Gps Diferencial utiliza um outro receptor GPS, fixo,

colocado em um ponto com coordenadas absolutamente

precisas e que recebe os sinais dos mesmos satélites recebidos

pelo receptor do usuário. Este receptor é chamado de "Estação

de Referência" .

O receptor da estação de referência compara as posições

informadas pelos satélites, com aquelas que possui

armazenadas em um computador acoplado ao receptor

Por diferença, detecta o erro de cada satélite e transmite

(geralmente via um sinal de rádio) para o receptor do usuário

(receptor diferencial)

O receptor do usuário, com capacidade diferencial, recebe dois

tipos de sinais : um, fornecido por quatro ou mais satélites

(sinal GPS), contendo as informações de distância, ainda com

erro relativamente grande; o outro sinal (sinal diferencial)

contém as informações dos erros de cada satélite, calculados

pela estação de referência

Os dois tipos de informação são processados e o resultado é o

sinal DGPS, ou seja o sinal GPS depurado da maior parte de

seus erros.

Qual a diferença entre

precisão e exatidão de uma

série de medidas?