11/11/2013
UniSALESIANO
Centro Universitário Católico Salesiano Auxilium
Curso de Engenharia Civil
Disciplina: Topografia II
Introdução à Geodésia
Prof. Dr. André Luís Gamino
Professor
Geodésia:: Introdução
Geodésia
 Definição:
- Geodésia é a ciência que estuda o conjunto de métodos
e procedimentos adotados para definir a forma e
dimensão da terra.
- A Geodésia determina, através de observações, a forma
e o tamanho da terra, as coordenadas dos pontos,
comprimentos e direções de linhas da superfície terrestre
e as variações da gravidade terrestre.
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Geodésia:: Introdução
Geodésia
 Subdivisões da Geodésia
Geodésia::
- A Geodésia é dividida em três ramos:
- Geodésia Geométrica: estuda, se refere ao tamanho e
forma da Terra, a determinação das coordenadas de
pontos, comprimento e azimutes de linhas da superfície.
- Geodésia Física: estuda o campo gravitacional da Terra
ou direção e magnitude das forças que mantém os corpos
na superfície e amostras terrestres.
- Geodésia por Satélite: estuda as determinação de
posições de pontos na superfície da Terra ou em volta
desta, através da observação de satélites artificiais.
Geodésia:: Introdução
Geodésia
 Geóide: A Terra Real
- Trata
Trata--se de um modelo físico da forma da Terra no qual a
superfície equipotencial (lugar geométrico dos pontos de
mesmo potencial) do campo gravimétrico da Terra,
coincide com o nível médio do mar (altitude = 0m) e que
se estende por todos os continentes.
Fonte: www.nasa.gov
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Geodésia:: Introdução
Geodésia
 Geóide: A Terra Real
Geodésia:: Introdução
Geodésia
 Elipsóide de Referência:
- Figura matemática bem próxima do
geóide na forma e tamanho, utilizada como
superfície de referência para os
levantamentos geodésicos, definido pelo
comprimento de seu semisemi-eixo maior (a),
pelo achatamento (f), e pela
excentricidade (e) de suas elipses
meridianas (as que contém o eixo de
rotação do elipsóide).
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Geodésia:: Introdução
Geodésia
 Datum Geodésico:
- Marco determinado por meios geodésicos, de alta
precisão, que serve como referência para todos os
levantamentos que venham a ser executados sobre uma
determinada área do globo terrestre.
- Datum Planimétrico (horizontal)
- Datum Altimétrico (vertical)
Datum
Geodésico
Geodésia:: Introdução
Geodésia
 Referenciais Geodésicos Brasileiros: Formam o SGB
- Os referenciais são agrupados em Sistemas Geodésicos
de Referência e Rede de Marcos Geodésicos:
- Sistemas Geodésicos de Referência: São definidos por
um elipsóide e seus Datum (Datum Horizontal e Datum
Vertical).
- Rede de Marcos Geodésicos: Marcos Físicos
Referenciais ligados a Rede Brasileira de Monitoramento
Contínuo (RBMC) de sinais GPS.
- Curiosidades:
http://www.ibge.gov.br/home/geociencias/geodesia/rbmc/rbmc_est.shtm
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Geodésia:: Introdução
Geodésia
 Referenciais Geodésicos Brasileiros
-Sistemas Geodésicos de Referência:
Na prática, servem para a obtenção de coordenadas
(latitude e longitude), que possibilitam a representação e
localização em mapa de qualquer elemento da superfície
do planeta.
Legalmente no Brasil, existem o SAD69 (South American
Datum 1969) e o SIRGAS2000 (Sistema de Referência
Geocêntrico para as Américas).
Geodésia:: Introdução
Geodésia
 Referenciais Geodésicos Brasileiros
-Sistemas Geodésicos de Referência:
-GPS
-Google Earth
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Geodésia:: Introdução
Geodésia
 Diferenças entre o SAD 69 e o SIRGAS2000
- São sistemas de concepção diferentes. Enquanto a
definição/orientação do SAD69 é topocêntrica
topocêntrica,, ou seja, o
ponto de origem e orientação está na superfície terrestre,
a definição/orientação do SIRGAS2000 é geocêntrica
geocêntrica..
- Isso significa que esse sistema adota um referencial que
é um ponto calculado computacionalmente no centro da
terra (geóide).
Geodésia:: Introdução
Geodésia
 A Implantação do SIRGAS2000
- Até 2014 (será o único sistema geodésico de referência
do Brasil).
-Adotando
Adotando--se o referencial geocêntrico, será possível
fazer uso direto da tecnologia de GPS (Global Positioning
System, ou Sistema Global de Posicionamento), uma
importante ferramenta para a atualização de mapas,
controle de frota de empresas transportadoras,
navegação aérea, marítima e terrestre em tempo real.
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Geodésia:: Introdução
Geodésia
 A Implantação do SIRGAS2000
- O SIRGAS2000 permitirá maior precisão no mapeamento
do território brasileiro e na demarcação de suas
fronteiras.
- Além disso, a adoção desse novo sistema pela América
Latina contribuirá para o fim de uma série de problemas
originados na discrepância entre as coordenadas
geográficas apresentadas pelo sistema GPS e aquelas
encontradas nos mapas utilizados atualmente no
continente.
Geodésia:: Introdução
Geodésia
 Referenciais Geodésicos
Brasileiros
-Rede de Marcos
Geodésicos:
- Os pontos da RBMC são
base para as redes
estaduais de GPS.
Fonte: IBGE
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Geodésia:: Introdução
Geodésia
 Referenciais Geodésicos
no Estado de São Paulo
-Rede de Marcos
Geodésicos:
- Os pontos da RBMC são
base para as redes
estaduais de GPS.
Fonte: IBGE
Geodésia:: Sistemas de Coordenadas
Geodésia
 Finalidade:
- Necessário para expressar a posição de pontos da
superfície terrestre sobre outra superfície (elipsóide,
esfera ou um plano);
- Usado na descrição da origem, do sistema de projeção e
das unidades de medidas que estão sendo usadas no
mapa;
- Descreve como a Terra é projetada para o plano e
converte para um sistema de coordenadas cartesiano X e
Y.
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Geodésia:: Sistemas de Coordenadas
Geodésia
 Sistemas de Referência:
- Linha do Equador: hemisfério norte e sul.
- Meridiano Principal (Greenwich): hemisfério oriental e
ocidental.
Geodésia:: Sistemas de Coordenadas
Geodésia
 Sistemas de Referência:
- Meridiano: círculos máximos que
cortam a Terra em duas partes iguais
de pólo a pólo. Os meridianos se
cruzam entre si nos pólos. O meridiano
de origem é o de Greenwich (0°
(0°).
- Paralelo: círculos que cruzam os
meridianos perpendicularmente, isto
é, em ângulos retos. Apenas um é um
círculo máximo, o Equador (0°
(0°). Os
outros, vão diminuindo de tamanho à
proporção que se afastam do Equador.
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Geodésia:: Sistemas de Coordenadas
Geodésia
 Coordenadas de Um Ponto:
- Latitude Geográfica: é o arco contado sobre o meridiano
do lugar e que vai do Equador até um ponto considerado
na superfície da Terra, unido perpendicular ao centro do
Planeta.
Geodésia:: Sistemas de Coordenadas
Geodésia
 Coordenadas de Um Ponto:
- Longitude Geográfica: é o arco contado sobre o Equador
e que vai de Greenwich até o Meridiano do referido lugar.
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Geodésia:: Sistemas de Coordenadas
Geodésia
 Coordenadas de Um Ponto: em relação à Terra
- Latitude (N(N-S: 0o a 90o) e Longitude (E(E-W: 0o a 180o) :
- Obs.: é comum atribuir valores negativos para latitude S e
longitude W.
Geodésia:: Sistemas de Coordenadas
Geodésia
 Coordenadas de Um Ponto: em relação ao Brasil
- Latitude (N(N-S: -34o a +5o) e Longitude (W: -74o a -34o):
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Geodésia:: Sistemas de Coordenadas
Geodésia
 Coordenadas de Um Ponto: Como obter
- GPS
GPS:: leitura direta no aparelho. Utiliza o modelo
elipsóide WGSWGS-84 e a rede brasileira de marcos
geodésicos.
- Vantagens:
• Fácil obtenção por leitura direta.
• Ótima precisão.
- Desvantagens:
• No Brasil existem discrepâncias entre as coordenadas
geográficas encontradas no GPS e nos mapas em razão
do modelo de elipsóide ser diferente nos dois casos.
Geodésia:: Sistemas de Coordenadas
Geodésia
 Coordenadas de Um Ponto: Como obter
- Google Earth
Earth:: leitura direta programa. Utiliza o modelo
elipsóide WGSWGS-84, o mesmo usado no GPS.
- Vantagens:
• Fácil obtenção por leitura direta e Software Gratuíto
Gratuíto..
• Ótima precisão sem a necessidade de adquirir um GPS.
- Desvantagens:
• Necessita de conexão com internet (celular, notebook,
etc.).
• Discrepâncias entre os valores encontrados nos mapas
atuais no Brasil.
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Geodésia:: Sistemas de Coordenadas
Geodésia
 Coordenadas de Um Ponto: Como obter
- Google Earth
Earth:: interface.
Geodésia:: Sistema de Coordenada UTM
Geodésia
 Definição:
- UTM = Universal Transversa de Mercator (EUA, 1950)
- Universal: devido à utilização do elipsóide de Hayford
(1924), conhecido como elipsóide Universal, como modelo
matemático de representação do globo terrestre;
- Transversa: nome dado a posição ortogonal do eixo do
cilindro em relação ao eixo menor do elipsóide;
- Mercator (holandês; 15121512-1594): idealizador da projeção
que apresenta os paralelos como retas horizontais e os
meridianos como retas verticais.
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Geodésia:: Sistema de Coordenada UTM
Geodésia
 Sistemas de Projeção Transversa:
Geodésia:: Sistema de Coordenada UTM
Geodésia
 Especificações da Projeção UTM:
- Prevê a adoção de 60 cilindros de eixo transverso, obtido
através da rotação do mesmo no plano do Equador, de
maneira que cada um cubra uma longitude de 6º.
- Cada fuso de 6º do elipsóide
corresponde a um dos 60 cilindros.
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Geodésia:: Sistema de Coordenada UTM
Geodésia
 Fusos UTM: 60 fusos com equidistância de 6º.
Geodésia:: Sistema de Coordenada UTM
Geodésia
 Numeração dos Fusos UTM: Mundo
- Os fusos UTM recebem um número como denominação
contado a partir do oposto ao Meridiano de Greenwich.
- O primeiro fuso, começando na longitude 180°
180° W, recebe
o número 1 e assim consecutivamente no sentido leste
até o fuso 60.
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Geodésia:: Sistema de Coordenada UTM
Geodésia
 Numeração dos Fusos UTM: Brasil
- O território brasileiro é coberto por 8 fusos UTM.
Fusos UTM
Geodésia:: Sistema de Coordenada UTM
Geodésia
 Zonas UTM:
- No sentido das latitudes, fazfaz-se a divisão dos hemisférios
Norte e Sul em zonas de variação de 8º até a altura 80º sul
e 84º norte.
- As zonas são identificadas por letras do alfabeto, tanto
para o hemisfério norte como para o sul.
- Assim, a zona D, por exemplo, fica delimitada pelo
paralelo 64ºS e pelo paralelo 72ºS.
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Geodésia:: Sistema de Coordenada UTM
Geodésia
 Como determinar o fuso UTM?
- Para pontos a leste de Greenwich:
N.Fuso = 30 + int
int[[Lo
Lo/6];
/6]; Lo = longitude.
- Para pontos a oeste de Greenwich:
N.Fuso = 30 - int
int[[Lo
Lo/6];
/6]; Lo = longitude.
- Exemplo: Um ponto de longitude 160º20’W pertencerá a
que fuso? Confirmar o valor no mapa UTM.
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Curso de Engenharia Civil
OBRIGADO PELA ATENÇÃO!
Introdução à Geodésia
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