FUNDAÇÃO EDUCACIONAL SERRA DOS ÓRGÃOS - FESO CENTRO UNIVERSITÁRIO SERRA DOS ÓRGÃOS – UNIFESO CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA – CCT CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL Profª Drª Verônica Rocha Bonfim Engª Florestal – [email protected] UNIDADE I – Introdução à Topografia TOPOGRAFIA – aula teórica 021 Horário: Terça – feira 19:40-22:20h C.H 3h/semana Sistemas de coordenadas. SISTEMAS DE COORDENADAS Um dos principais objetivos da Topografia é a determinação de coordenadas relativas de pontos. Para tanto, é necessário que estas sejam expressas em um sistema de coordenadas. Os sistemas de coordenadas são necessários para expressar a posição de pontos sobre uma superfície, seja ela um elipsóide, esfera ou um plano. Para o plano, um sistema de coordenadas cartesianas X e Y é usualmente empregado. Para a esfera terrestre usualmente empregamos um sistema de coordenadas cartesiano e curvilíneo representado pelos Meridianos e Paralelos (Fig. 1 e 2). * Meridianos: São planos que passam pelo eixo da terra e interceptam sua superfície segundo um círculo, supondo-a esférica. O o meridiano de origem é o de Greenwich (0 ). Os planos meridianos definem a longitude. - A longitude é a distância ao meridiano de Greenwich medida ao longo do Equador. Esta distância mede-se em graus, podendo variar entre 0º e 180º para Este ou para Oeste. Fig. 1 – Meridianos. Fonte: http://www.cienciaviva.pt/latlong/anterior/gps.asp * Paralelos: São planos perpendiculares ao eixo terrestre. O paralelo de origem é o equador terrestre. Os planos paralelos definem a latitude. - A latitude é a distância ao Equador medida ao longo do meridiano de Greenwich. Esta distância mede-se em graus, podendo variar entre 0º e 90º para Norte ou para Sul. Fig. 2 – Paralelos. Fonte: http://www.cienciaviva.pt/latlong/anterior/gps.asp 1 Referências: PINTO, F.A. Apostila de Topografia Básica, Notas de Aula - Teoria e Prática, UFV, 2007; CASTRO JUNIOR, M.R. de Apostila Módulo Topografia, UFES, 1998; SENAI Apostila de Topografia, 2009; VEIGA, L.A.K. et al. Fundamentos de Topografia, UFPR, 2007. 1 Localização de Teresópolis: Coordenadas de Teresópolis: • Latitude: 22º24'44" S • Longitude: 42º 57' 66" W Altitude: 872 m Limites • Norte: São José do Vale do Rio Preto • Sul: Guapimirim e Cachoeiras de Macacu • Leste: Sumidouro e Nova Friburgo • Oeste: Petrópolis (Fonte: http://www.explorevale.com.br/serraverdeimperial/teresopolis/index.htm) Plano Topográfico - Em Topografia, como as áreas são relativamente pequenas as projeções dos pontos são feitas no plano topográfico. O plano topográfico é um plano horizontal tangente à superfície terrestre, num ponto que esteja situado dentro da área a ser levantada (Fig. 2 e 3). Fig. 2 – plano topográfico Fonte: http://guriont.webnode.com/postagens/stl/ Fig. 3 – plano topográfico Fonte: http://arildosilveira.blogspot.com/2011/03/topografia-e-geodesia.html Ao substituir a forma da terra, considerada esférica, pelo plano topográfico comete-se um erro denominado “erro de esfericidade”. A B F R C α Plano topográfico Superfície terrestre Determinação do erro de esfericidade: O erro de esfericidade corresponde à diferença entre os comprimentos do segmento AB e do arco AF representados na figura anterior. e = AB - AF AB = R tg ∝ (conforme se observa na figura anterior) Determinação de AF 2 2πR ------ 360 AF ------ α πR α o AF = 180 o e = R tg α - πR α o 180 o Se considerarmos um ângulo central ∝ = 1 e utilizando um raio médio de 6.366,193m teremos: AB = 111.122 m e AF = 111.111 m erro de esfericidade = 11 m Se fizermos os mesmos cálculos considerando um ângulo central ∝ = 30’, teremos: AB = 55.556,9m e AF = 55.555,5m resultando em e = 1,4m Observação: Teoricamente chegou-se a conclusão que o efeito da curvatura da terra nos levantamentos planimétricos, para um arco próximo de 10 km, o erro de esfericidade é de aproximadamente 6mm (0,006m), apresentando, neste caso, um erro relativo aproximado da ordem de um milionésimo (0,000.001), erro este que pode ser totalmente desprezível em Topografia. Exercício de casa: Se considerarmos um ângulo central ∝ = 5’; 10’; 15’ e 1,5º e utilizando um raio médio de 6.366,193m, qual o erro de esfericidade para cada um destes ângulos? 3