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TopografiaTopografiaGeomGeomááticatica Aplicada Aplicada àà Engenharia CivilEngenharia Civil

Aula 10Aula 10AltimetriaAltimetria e Fotogrametriae Fotogrametria

Laboratório de Cartografia Digital - CTUFES

___________________________________________________________Laboratório de Topografia e Cartografia - CTUFES

ALTIMETRIA

Altimetria ⇒ Operação no terreno, que nos fornece os dados necessários à representação, em um plano horizontal do relevo da superfície terrestre, objeto de levantamento.

ALTIMETRIA

Levantamentos Altimétricos (Nivelamentos)⇒ é a operação que determina as diferenças de nível ou distâncias verticais entre pontos do terreno, incluindo também, o transporte da cota ou altitudede um ponto conhecido (RN – Referência de Nível) para os pontos nivelados.

ALTIMETRIA

Cota (Cota Relativa) é definida como a distância vertical de um ponto na superfície da Terra à uma superfície qualquer de referência (Superfície de Nível Aparente), podendo estar situada abaixo ou acima da superfície geoidal ou elipsoidal.

ALTIMETRIA

Altitude (Cotas Absolutas) é definida como a distância vertical de um ponto na superfície da Terra à superfície geoidal ou elipsoidal (Superfície de Nível Real ou Matemática).

ALTIMETRIA

Métodos de Nivelamento

Nivelamento Taqueométrico

Nivelamento Trigonométrico

Nivelamento Barométrico

Nivelamento Geométrico

ALTIMETRIA

Métodos de Nivelamento

essãoAltitude

Nivelamento Barométrico:Baseia-se na diferença de pressão com a altitude, tendo como princípio que, para um determinado ponto da superfície terrestre, o valor da altitude é inversamente proporcional ao valor da pressão atmosférica.Este método, em função dos equipamentos que utiliza, permite obter valores em campo que estão diretamente relacionados ao nível verdadeiro

ALTIMETRIAMétodos de Nivelamento

Nivelamento Barométrico: InstrumentosBarômetros de MercúrioBarômetros Aneróides

Analógicos Digitais

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −=

760log

760log.19100 BA

Nivelamento Barométrico: Fórmulas Barométricas

AmAB P

PTDN log.

2731.18400 ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ +=

Temperaturas não Lidas:

Temperaturas Lidas:

Do ponto mais baixo para o ponto mais alto

↓↑

↑↓

Altitudeessão

aTemperatur

Altitudeessão

aTemperatur

Nivelamento Barométrico: Lembrando

Nivelamento Trigonométrico

)(cot.)(. mABmABAB ZgDHtgDHDN == α

)360(:

ZZonde

Nivelamento Taqueométrico

eDescendent

Ascendente

2.2sen..100

Nivelamento Geométrico

Simples Composto

Está baseado na leitura de réguas ou miras graduadas, não envolvendo ângulos.

Nivelamento Geométrico: Instrumentos

Nível de Precisão e Mira

Nivelamento Geométrico: SimplesEste processo é utilizado quando não há mudança de estação, ou seja, quando uma estação é suficiente para visar todos os pontos desejados para o projeto a ser executado. Por diferença de leituras da mira, obtém-se as diferenças de nível entre os pontos visados .

Nivelamento Geométrico: Simples

101,000

100,000

2,000B

103,0003,000A

VanteAIRéEstação

RéRé LeituraCotaAI += VanteVante LeituraAICota −=

Nivelamento Geométrico: Composto

?0,500P4

?1,800P3

100,000

?3,200P2

?1,500P1

PIAIRéEstação

103,2000,500P4

101,9001,800P3

100,500

100,000

103,7003,200P2

101,5001,500P1

PIAIRéEstação

inicialfinal CotaCotaPMRé

CálculosdosoVerificaçã

∑∑ −=−

Nivelamento Geométrico: Composto (Polígono)

?0,500P1

?1,900P4

?3,950?3,100P3

35,000

?0,150P2

?2,300P1

PIAIRéEstação

35,3000,500P1

33,9001,900P4

32,7003,95035,8003,100P3

36,500

35,000

36,6500,150P2

37,3002,300P1

PIAIRéEstação

meCCeErro inicialfinal 300,0000,35300,35)( =−=⇒−=

35,3000,500P1

33,9001,900P4

32,7003,95035,8003,100P3

36,500

35,000

36,6500,150P2

37,3002,300P1

PIAIRéEstação

RésnecoCompensaçã o=:

35,0000,500P1

33,6001,900P4

32,5003,95035,5003,000P3

36,400

35,000

36,4500,050P2

37,2002,200P1

PIAIRéEstação

RésnecoCompensaçã o=:

Nivelamento Geométrico: Classificação conforme a Precisão

Alta Precisão: o erro médio admitido é de ±1,5mm/km

Primeira ordem: o erro médio admitido é de ±2,5mm/km

Segunda ordem: o erro médio admitido é de 1,0cm/km

Terceira ordem: o erro médio admitido é de 3,0cm/km

Quarta ordem: o erro médio admitido é de 10,0cm/km

ALTIMETRIA

Pontos Cotados e Curvas de Nível

ALTIMETRIA

Interpolação

A(103,35)

B(108,96)

ALTIMETRIA

Interpolação

A(103,35)

B(108,96)

ALTIMETRIA

Interpolação

A(103,35)

B(108,96)

DH=200,27 m

DHAC=120,12 m

ALTIMETRIA

Interpolação

A(103,35)

B(108,96)C(?)

DH=200,27

DN= 5,61 m

DHxDHDN

36,3==

⇔⇔

mDNCC ACAC 71,10636,335,103 =+=+=

ALTIMETRIA

Interpolação

A(103,35)

B(108,96)C(106,00)

DH=200,27

DN= 5,61 m

mDHxxDNDHDN

60,94==⇔⇔

DNAC=2,65 mx

ALTIMETRIA

Interpolação

A(103,35)

B(108,96)C(106,00)

DH=200,27

DN= 5,61 m

mDHxxDNDHDN

105,67==⇔⇔

DNBC=2,96 mx

ALTIMETRIA

Perfis

ALTIMETRIA

Perfis do Nivelamento

Perfil Longitudinal: - Ao longo do Caminhamento

Perfil Transversal: - Em direção Transversa ao Caminhamento

ALTIMETRIA

Perfis do Nivelamento

Perfil Longitudinal: - Ao longo do Caminhamento

Perfil Transversal: - Em direção Transversa ao Caminhamento

ALTIMETRIA

Greides, Cortes e Aterros

Greide ou “Grade” é a linha que une dois a dois, um certo número de pontos dados num perfil

ALTIMETRIA

COTA VERMELHA – distância vertical entre um ponto do greide e o ponto correspondente no terreno.

ALTIMETRIA

COTA VERMELHA POSITIVA (+) - é quando o ponto do greideestiver acima do ponto correspondente no terreno. Equivale a um Aterro.

ALTIMETRIA

COTA VERMELHA NEGATIVA (-) – é quando o ponto do greideestiver abaixo do ponto correspondente no terreno. Equivale a umCorte.

ALTIMETRIA

PONTO DE PASSAGEM – é o ponto de transição entre corte e aterro. O ponto do greide coincide com o ponto do terreno. Não hácorte nem aterro, tendo portanto cota vermelha nula.

ALTIMETRIAPerfil a partir de Curvas de Nível

GeomGeomááticatica Aplicada Aplicada àà Engenharia CivilEngenharia Civil

Fundamentos de FotogrametriaFundamentos de Fotogrametria

Laboratório de Cartografia Digital - CTUFES

FOTOGRAMETRIA

Fotogrametria

FOTOGRAMETRIA

Fotogrametria ⇒ Ciência e arte de obter medidas dignas de confiança utilizando-se fotografias (American Society of Photogrammetry).

Fotogrametria Ciência, tecnologia e arte de obter informações seguras acerca de objetos físicos e do meio, através de processos de registro, medições e interpretações de imagens fotográficas e padrões registrados de energia eletromagnética (Photogrammetric Engineering and RemoteSensing).

FOTOGRAMETRIA

Fotogrametria

Sens. Rem.TerrestreAérea

InterpretativaMétrica

Fotointerpretação

FOTOGRAMETRIA

Aerofotogrametria

FOTOGRAMETRIA

As condições de obtenção e preservação dos produtos fotogramétricos, são:

•posição do avião (linha e altura);•distorção das lentes e imperfeições óticas;•estabilidade da câmara (inclinação e choques);•invariabilidade do filme (material);•condições atmosféricas;•processos e produtos da revelação.

FOTOGRAMETRIA

Câmaras Terrestres

Terrestre

Características:

•permanece fixa durante o tempo de exposição;

•o objeto fotografado geralmente está fixo;

•o tempo de exposição do filme é relativamente longo e só diminui quando o objeto a ser fotografado estiver em movimento;

•utiliza emulsão de baixa sensibilidade e de granulação fina;

•o formato do filme é pequeno;

•seu funcionamento pode ser manual ou automático.

FOTOGRAMETRIA

Câmaras Aéreas

Aérea

Características:

•está em movimento (velocidade constante) durante o tempo de exposição;

•o objeto fotografado pode ser fixo ou móvel;

•o tempo de exposição é bastante curto;

•o obturador é de altíssima eficiência;

•utiliza emulsão de altíssima sensibilidade;

•apresenta grande capacidade de armazenamento de filme;

•o formato do filme é grande;

•seu funcionamento é todo automático.

FOTOGRAMETRIA

Câmaras Aéreas

Aérea

Características:

•está em movimento (velocidade constante) durante o tempo de exposição;

•o objeto fotografado pode ser fixo ou móvel;

•o tempo de exposição é bastante curto;

•o obturador é de altíssima eficiência;

•utiliza emulsão de altíssima sensibilidade;

•apresenta grande capacidade de armazenamento de filme;

•o formato do filme é grande;

•seu funcionamento é todo automático.

FOTOGRAMETRIA

Câmara Aérea

FOTOGRAMETRIAAerofotogrametria

RELAÇÃO ALTURA DE VÔO X ÂNGULO DE ABERTURA

Classificação: Quanto ao Ângulo de CampoPequeno: α < 50 •Trabalhos de reconhecimento com fins militares•Vôos muito altos, para a confecção de mapas de áreas urbanas densas.•Confecção de ortofotomapas e mosaicos de áreas urbanas com construções muito altas.

Normal: 50< α < 75 •Trabalhos cartográficos (confecção de mapas básicos).•Confecção de mosaicos e ortofotomapas de áreas urbanas não muito densas.•Mapeamento de regiões com muita cobertura vegetal.

Grande-angular: 75 < α < 100•Trabalhos cartográficos com maior economia.•Serviços de aerotriangulação.•Confecção de mapas topográficos.•Confecção de mapas em escalas grandes. Medições fotográficas.

Super-grande-angular: α >100 •Trabalhos cartográficos com a vantagem de uma cobertura fotográfica muito maior.

Classificação: Quanto à Distância Focal

a)Pequena: f = 55 a 100mm.

b)Normal: f = 152 a 210mm.

c)Grande: f = 305 a 610mm.

Classificação: Quanto à Inclinação do Eixo Óptico

a)Verticais

b)Oblíquas

Principais características dos Aerofotogramas:•é uma projeção central ou cônica;

•a escala varia em função da inclinação da foto e das diferenças de nível;

•a representação geométrica dos objetos é afetada por deslocamentos devido ao terreno, à inclinação do eixo ótico e às distorções da lente;

•todos os objetos são visíveis

•a representação da imagem é tridimensional

Aerofotogramas: Marcas Fiduciais

PP: Ponto Principal da Fotografia Aérea

Aerofotogramas: Marcas Fiduciais

Superposição Longitudinal

Superposição Lateral

Superposição Longitudinal

ESQUEMA DE TOMADA DE AEROFOTOS CONSECUTIVAS

Estereoscopia

1.ÁREA DE COBERTURA ÚNICA 2.ÁREA DE RECOBRIMENTO LONGITUDINAL (RLo) 3.ÁREA DE RECOBRIMENTO LATERAL (RLa) L = LADO DA FOTO

Determinação de DN por Paralaxe Linear

A paralaxe absoluta de um ponto é o deslocamento aparente que este ponto

sofre, ao ser fotografado consecutivamente, de posições distintas no

espaço.

)()( 21 xxxP −−=

)()( 21 xxxP −−=X1

)()( 21 xxxP +=X1X2

Foto da Direita sobreposta à da Esquerda

temosaOaeAOOsNos

⋅=⇒=

Δ :''21

BpontooparaamenteAna

⋅=⇒=

ZZZBfZBfP

temosPPP

ParalaxedeDiferençacomo

−=Δ

⋅−⋅=Δ

−=Δ

AA ⋅=

BB ⋅=

ZZZZBf

ZZZBfZBf

−=Δ

AA ⋅=

BB ⋅=

ZZZZBf

ZZZBfZBf

−=Δ

AA ⋅=

BB ⋅=

ZZDNBfP.

AA ⋅=

BB ⋅=

AA ⋅=

BB ⋅= B

AssimZDNP

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