topografia aplicada unid. 2 – noções básicas de cartografia s emestre 2009.i
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TOPOGRAFIA APLICADA Unid. 2 – Noções básicas de cartografia s emestre 2009.I. Disciplina ECV 5631 Turmas 0231 A / B Para : Curso de Arquitetura e Urbanismo Profa.: Dra. Dora Orth – ECV / UFSC Arquiteta e Dra Planejamento do Espaço Coordenadora do GrupoGE / Membro da Ruitem. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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TOPOGRAFIA APLICADAUnid. 2 – Noções básicas de cartografia
semestre 2009.I
Disciplina ECV 5631 Turmas 0231 A / B Para : Curso de Arquitetura e Urbanismo
Profa.: Dra. Dora Orth – ECV / UFSCArquiteta e Dra Planejamento do Espaço
Coordenadora do GrupoGE / Membro da Ruitem
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UNID. 2 – Noções básicas de cartografia
2.1) Forma e Dimensões da Terra
2.2) Referências Geodésicas
2.3) Sistemas de Coordenadas (topográficas; geodésicas e cartográficas/UTM)
2.4) Orientação de Plantas / Declinação Magnética
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2.1 – Forma e dimensões da Terra
Tem-se várias representações da Terra buscando racionalizar sua descrição em termos de forma e dimensões:
• Plana (ex.: planta topográfica...), • Esférica (ex.: globo terrestre), • Geoidal (forma teórica resultante do nível médio
dos mares - nmm) e • Elipsoidal (forma geométrica usada em geodésia)
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2.2 Referências geodésicasServem para viabilizar a :
– Determinação das dimensões e posições de pontos na Terra e – Representação desses pontos na forma de uma carta.
Quando a representação da superfície da Terra é feita usando um elipsóide de revolução: – as dimensões são referenciadas as dimensões dos eixos (maior e
menor) do elipsóide adotado e– a posição é referenciada aos data (datum horizontal e datum vertical)
Obs.: existem elipsóides de várias dimensões e várias posições em relação ao geóide local. Essas posições são definidas pelos Datum Horizontal e Datum Vertical de cada sistema de referência.
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SGB – Sistema Geodésico Brasileiro
• Nos anos 1920... a referência oficial era o Sistema Córrego Alegre, com o Elipsóide de Hayfort, com o Datum Horizontal de Córrego Alegre/MG e o Datum Vertical de Torres/RS;
• Em 1969, foi adotado o Sistema SAD 69 (South American Datum), com o Elipsóide UGGI 1967 (União Geodésica e Geofísica Internacional) com o Datum Horizontal de CHUÁ/MG e o Datum Vertical de Imbituba/SC.
• Em 2005, o Brasil adotou o novo Sistema SIRGAS ainda em implantação, com o Elipsóide WGS – 84 (World Geodetic System), com os Data (pontos de origem) no Centro da Terra para todos.
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Sistema...Datum...Rede...Marcos...
• Datum é um ponto materializado no terreno para amarrar um Sistema Geodésico de Referência. É também o ponto de origem da Rede Geodésica, que espalha outros pontos sobre o território, chamados de MG = Marcos geodésicos.
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Exemplo de um Marco Geográfico (MG),
• Marco Geográfico (MG), materializado no pátio da BU Central/UFSC, que faz parte da Rede Catarinense de Monitoramento Contínuo RCMC → RBMC:
• Identificador = SAT 91851 (IBGE)
• Coordenadas Geográficas: – LATITUDE ( ) = 2735’ 56” S – LONGITUDE ( ) = 4831’ 07” W
• Coordenadas UTM: – Fuso UTM 22 / MC 51 W Gr– Valores das coordenadas para o Sistema SAD 69:
• N = 6.944.760,914 m• E = 744.923,477m
(Valores para o SIRGAS 2000???) • Altitude = 9,51 metros (em relação ao Geóide)
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Foto tirada por Profa. Dora ORTH, em 04/set/2008, em Alter do Chão, Santarém/PA/Brasil
Marco Geográfico....
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Foto tirada por Profa. Dora ORTH, em 04/set/2008, em Alter do Chão, Santarém/PA/Brasil
Marco Geográfico....
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Continuando... UNID. 2 – Noções básicas de cartografia
2.1) Forma e Dimensões da Terra
2.2) Referências Geodésicas
2.3) Sistemas de Coordenadas (topográficas; geodésicas e cartográficas/UTM)
2.4) Orientação de Plantas / Declinação Magnética
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2.3 - Sistemas de Coordenadas
Em topografia....
• A topometria ou levantamentos topográficos, tem como operação fundamental transferir pontos localizados sobre a terra para uma folha de papel através de projeções ortogonais, representados por sistemas de coordenadas.
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Em topografia usam-se três tipos de coordenadas:
a) Coordenadas Topográficas
b) Coordenadas Geodésicas ou Geográficas
c) Coordenadas Cartográficas: Um exemplo entre vários outros... UTM!
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a) Coordenadas Topográficas
- representadas sobre um sistema de eixos cartesianos
- representadas em metros ( coordenadas planas )
- o eixo das ordenadas ( y ) coincide com o eixo Norte ( N )
- a origem do sistema = ponto conhecido
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Esc.: 1:1.000
Coordenadas TopográfVért Y X 1 0,0 0,0 2 71,00 m 6,00 m 3 53,00 -21,50 4 -10,00 -34,50
Coordenadas topográficas = planta inicia com coordenadas locais (x,y,z), planas (m)
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b) Coordenadas Geodésicas ou Geográficas
- Representados em graus (coordenadas esféricas )
- Não se prestam para ser representadas cartograficamente (sobre um plano)
- Necessita de um sistema de coordenadas planas,
ditas sistemas de projeções
cartográficas (ex: UTM).
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c) Coordenadas UTM – Universal Transversal de Mercator
Propriedades do Sistema UTM: Parte I
• Adequado com igual precisão para todo o globo terrestre, com exceção dos pólos (a partir de 80 Norte até 80 Sul).
• Divisão da Terra em 60 fusos de 6 (seis graus) de amplitude cada, contados no sentido horário, a partir de antimeridiano de Greenwich. Os fusos devem ser identificados por seu número (1 a 60) ou pela longitude do MC (meridiano central de cada fuso UTM).
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Propriedades do Sistema UTM: Parte II
• Cada fuso UTM é projetado individualmente sobre um sistema cartesiano de coordenadas planas N e E, contados em metros, sempre em valores positivos.
• O eixo N coincide com o eixo polar (norte geográfico ou verdadeiro).
• Para o hemisfério Sul, a origem do sistema cartesiano UTM é 10.000.000 metros ao Sul do Equador e 500.000 metros a Oeste do MC de cada fuso UTM.
• As deformações são corrigidas pelo coeficiente K (de 0,9996 a 1,0016)
• As coordenadas UTM de um ponto no terreno é determinado através de sua amarração a um Mg (Marco Geodésico = rede geográfica oficial, cujos valores de coordenadas geográficas são conhecidos).
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CIM – Carta Internacional ao Milionéssimo = estrutura geométrica básica do UTM
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Exemplo de Dados Técnicos Marco Geográfico da Rede do IBGE - SAT 91851
Pátio BU/UFSC Coordenadas UTM• MC = 51 W Gr ou Fuso 22• N = 6.944.760,914 metros• E = 744.923,477 m• Alt. = 9,51 metros (em relação ao Geóide)
Sistema Geodésico de Referência: SAD 69 (Elipsóide Internacional de 1967,
Datum Horiz de Chuá/MG e Datum Vert de Imbituba/SC
Coordenadas GEOGRÁFICAS• Lat ( ) = 2735’56” S (South)• Lon () = 4831’07” W (West)
Obs.: GPS usa o Elipsóide WGS 84, que será também usado no novo Sistema Geodésico SIRGAS
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Concluindo... UNID. 2 – Noções básicas de cartografia
2.1) Forma e Dimensões da Terra
2.2) Referências Geodésicas
2.3) Sistemas de Coordenadas (topográficas; geodésicas e cartográficas/UTM)
2.4) Orientação de Plantas / Declinação Magnética
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2.4 Orientação de plantas ... declinação magnética
• A posição de um alinhamento na superfície da Terra em relação aos pólos é dada através dos azimutes, que podem ser magnéticos ou verdadeiros.
• O azimute magnético (Az mg) é aquele medido com bússola e se refere ao norte magnético.
• O azimute verdadeiro é aquele medido através da observação de astros (Sol, estrelas, GPS) e tem o norte verdadeiro com direção.
• A diferença entre os dois tipos de azimute é a declinação magnética.
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Azimute x Declinação
• O azimute é o ângulo medido a partir da direção norte (meridiano magnético ou meridiano verdadeiro/geográfico), no sentido horário, até o alinhamento de interesse.
• A declinação magnética é o ângulo formado entre os
eixos que definem os pólos magnéticos e os pólos verdadeiros (geográficos) do globo terrestre.
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Declinação Magnética
• A conversão de um azimute ao outro, sempre necessita da declinação magnética ( ), cujo cálculo necessita de dados da Carta Magnética do Brasil (Observatório Nacional, RJ/ano...) e a aplicação das fórmulas:
Azv = Azmg + = o + v ( t - to )
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CARTA MAGNÉTICA
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Exemplos de valores de declinações magnéticas em Fpolis/SC
• 31/08/1994 = - 16 35’ 11”
• 22/07/1998 = - 17 05’ 13”
• 15/05/1999 = - 17 11’ 37” (variação aprox. 6’ por ano)
• Atualmente, a declinação magnética no Brasil é negativa e crescente (oscilações com ciclos de 150 anos aprox.).
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Considerações Finais.
Considerando que a precisão de leitura do azimute magnético com bússola é de 30’ ou 0,5 (trinta minutos ou meio grau), a variação da declinação em curtos espaços de tempo pode ser menosprezada na maioria das aplicações convencionais de topografia.
No entanto, jamais deve ser esquecida a declinação magnética pois seu valor é expressivo em muitos locais do planeta, como o exemplo de Fpolis.
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Onde buscar....
Caso não se tenha uma Carta Magnética confiável, pode-se obter o valor da declinação de uma
localidade para um determinado ano por sites da web (ex.:http://obsn3.on.br/~jlkm/magdec/)
• Ver também http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/geodesia/default.shtm
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Busca feita no site http://obsn3.on.br/~jlkm/magdec/ por Profa. Dora Orth em ago/2008.
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Ver valores de 20/ago/08
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Nv = Nmg ± Decl
Em 20/8/2008 Fpolis: D= -16:15(exemplo de variação Recife/PE: D= -22:16)
Isto é:
Nv
Nmg
D
Azmg
AzvLote/poligonal