View
26
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
A TOPOGRAFIA DA TERRA E SUA CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA. A BACIA HIDROGRÁFICA COMO UNIDADE GEOMÓRFICA. Unidade 1. INTRODUÇÃO. TERRA. A superfície da Terra observada a 900 km apresenta uma forma esférica. INTRODUÇÃO. TERRA. A Terra apresenta diferentes formas de terreno. INTRODUÇÃO. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
A TOPOGRAFIA DA TERRA E SUA CARACTERIZAÇÃO QUANTITATIVA.
A BACIA HIDROGRÁFICA COMO UNIDADE GEOMÓRFICA
Unidade 1
INTRODUÇÃOTERRA
A superfície da Terra observada a 900 km apresenta uma forma esférica
INTRODUÇÃO
A Terra apresenta diferentes formas de terreno
TERRA
INTRODUÇÃOTerreno
O terreno é uma porção limitada da superfície terrestre, assim como o seu relevo e detalhes que nos auxiliem para melhor descrição desta superfície. Paisagem - cobertura vegetal, solos, rochas, cursos e massas d’água,
manifestações antrópicas ...
Material de origem + Clima + Relevo + Organismo + Tempo
COMO REPRESENTAR O TERRENO ?
TOPOGRAFIA“ A topografia é a ciência aplicada que se ocupa da medição e representação geométrica de determinada porção restrita da superfície terrestre , e que está inserida na Engenharia
Cartográfica .
Astronomia
Fotogrametria
Geodésia
Gravimetria
Sensoriamento Remoto
Sistemas de Informações Geográficas
Sistema de Posicionamento Global
“ Hoje: Geomática ”
Geomática
TOPOGRAFIA
Consiste em um campo de atividades que integra todos os meios utilizados para a aquisição e gerenciamento de dados espaciais necessários às operações científicas, administrativas, legais e
técnicas envolvidas no processo de produção e gerenciamento da informação espacial (International Standards Organization).
Representa a evolução do campo de atividades de levantamento e mapeamento, congregando as atividades mais tradicionais como
topografia, cartografia, hidrografia, geodésia, fotogrametria, com as novas tecnologias e os novos campos de aplicação como
sensoriamento remoto, sistemas de informação geográfica (SIG)e sistemas de posicionamento global por satélite (GPS).
INTRODUÇÃOTOPOGRAFIA
É a ciência aplicada que estuda os métodos e equipamentos para a representação de parte da superfície da Terra,
para fins de projeto; Consiste em obter e representar as coordenadas horizontais
e vertical do terreno em mapas ou plantas em escala adequada a finalidade(relevo, hidrografia, vegetação, benfeitorias, redes viárias, ....)
Ciências Afins
Geodésia Geométrica (forma e dimensões da Terra - rede de vértices)
Cartográfia (representação da superfície terrestre - escalas)
Aerofotogrametria (produção de mapas - estereoscopia e ortofoto)
Sensoriamento Remoto (imagens digitais)
Geodésia e Topografia por Satélite ( coordenadas horizontais e vertical)
TOPOGRAFIAForma e dimensões da Terra
“ a superfície da Terra é bastante complexa para admitir um modelo geométrico ou físico perfeito. Utilizam-se aproximações mais ou menos adequadas e simplificadas, em função das necessidades em termos de
precisão e deformações aceitáveis”
TOPOGRAFIAForma e dimensões da Terra
A Terra ou geóide
“ a forma da figura da terra, considerando que a superfície dos oceanos está em repouso, sem variação de pressão atmosférica, sem atração de outros corpos celestes
(sol e a lua: sem mares, ondas) e supostamente adentrando aos continentes ” (Bittencurt, 1994)
Nível médio do marTerreno
Geóide
Superfície da terra“longe”
Superfície da terra“perto”
TOPOGRAFIAForma e dimensões da Terra
Achatada nos Pólos
Partindo do equador e atravessandoo centro da terra até o outro lado:
12 756 km Partindo de um dos Pólos e atravessando
o centro da terra até o outro lado:12 713 km
A diferença:43 km
TOPOGRAFIAForma e dimensões da Terra
A Terra como elipsóide de revolução
- achatamentoa - semi-eixo maiorb - semi-eixo menor
= a - b a
Figura matemática definida como:
Modelos de elipsóides a (m) Córrego Alegre 6.378,388 1/297SAD-69 6.378,160 1/298,25WGS-84 6.378,137 1/298,27
z
y
Greenwich
PN
eixo dos pólos
b
aa
Modelo da Terra obtido girando- se uma elipse em torno do
eixo dos pólos
TOPOGRAFIA Forma e dimensões da Terra
A Terra como uma esfera
Para muitas aplicações a Terra pode ser considerada esférica.
Como referência para localizaçãode pontos adotam-se as coordenadasgeográficas: Latitudes () - paralelo no ponto (P), partindo do Equador, sendo positivas para o Norte e negativas para o Sul;Longitudes () - meridiano emGreenwich, positiva para o Leste enegativa para o Oeste.
Greenwich
PN
P
z
y
x
S
EW
TOPOGRAFIA Origem das Latitudes
Inclinação do eixo da Terra230 27’
Período de rotação: 0.99727 dias (1 dia) Período de rotação: 23,9345 horas (24 h) Período orbital: 365,256 dias (1 ano)
A inclinação do eixo da Terraorigina as estações do ano
Origem das Latitudes
N
N
N
N
E
E
SS
S
S
23027’
23027’
22 Dez21 Mar
22 Jun23 Set
Sol
Equinócio
Equinócio
Solstício
Solstício
VerãoInverno
OutonoPrimavera
Verão
Inverno
Outono
Primavera
TOPOGRAFIA
Rotação - 1 diaTranslação - 1 ano
TOPOGRAFIA Origem das Latitudes
23027’ 23027’22 Dez - 21 Mar 22 Jun - 21 Set
Solstício Solstício
Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov
Verão Outono Inverno Primavera
Inverno Primavera Verão Outono
Hemisfério Norte
Hemisfério Sul
TOPOGRAFIA
N
S
+ 23027’
- 23027’
00
Inverno
Verão
Sol
Sol
Sol
Solstício (22 Jun)
Solstício (22 Dez)
Trópico de Câncer
Trópico de Capricórnio
(21 Mar)Equinócio
(23 Set)
Origem das Latitudes: Equador 0 0
Equinócios (æquinoctium): dia = noite (exceto pólos) Solstício de Verão (solstitium - sol parado): dia longo - noite curta
Solstício de Inverno (solstitium - sol parado): dia curto - noite longa
Origem das Latitudes
TOPOGRAFIA Origem das Latitudes
900
800.
700
600
500
400
300
200
100 00
-100
-200-300
(Positivo)
(Negativo)
N Latitude Geográfica: É o angulo ao longo do meridiano do lugar com
origem no equador e extremidade no lugar.
Vária entre - 900 (LatitudesHemisfério Sul) e = 900
(Latitudes Hemisfério Norte).P
TOPOGRAFIAOrigem das Longitudes
Longitude Geográfica: É o angulo medido ao longo do
equador, tendo origem em ummeridiano de referência (Greenwich)
e a extremidade do lugar. Vária entre 00 a 1800 (Oeste G.) e
00 a -1800 ( Leste G.)“Conferencia Internacional Meridiana”
Washington out/1884
N
LesteOeste
00
100
200300
400
-100-200-300-400
1800
(-)
(+)
.P
TOPOGRAFIA Origem das Longitudes
FusosUma volta na esfera: 3600
1 Dia: 24 horas
360 0 24 h
15 00
150 - 1 hora
N
00
150300450600750
9001050
12001350 15001650
1800 1950
2100
2250
2400
2550
2700
2850
3000
3150
330034503600
(-)
(+)
-1h-2h
-3h
1h2h
3h
LesteOeste
Os Fusos variam:0 a 12h para leste
0 a - 12h para Oeste
TOPOGRAFIA
Sistema de Coordenadas Geodésicas (Latitudes e Longitudes)
JaboticabalLatitude :210 15’ 17” S
Longitude: 480 19’ 20” WAltitude: 605 m
PiracicabaLatitude: 220 43’ 31” S
Longitude: 470 38’ 57” WAltitude: 547 m..
. Piracicaba
. Jaboticabal
Qual a origem das altitudes ?
TOPOGRAFIAOrigem das altitudes
Nível Médio do Mar
NV
MarégrafoRégua Nível
MiraNível
Mira GPS
GravímetroAbsoluto
dn dn
Transporte de altitudes (Exército)
Dispositivos registradorescurvas de alturas com o tempo
1o trabalhos Marégrafo de Torres - RS (1919) Hoje: Imbituba-SC (1949-58) (0,0584 m) Lunação de 29 dias
RN
RN
“ a aproximação plana é válida, dentro de alguns limites, e quefacilita os cálculos”.
TOPOGRAFIAA Terra Plana - Plano Topográfico
Qual é a diferença devido a curvatura da Terra?
Corda AB Tangente A’B’ Arco AB A B
A’ B’
10 A Tangente A’B’ representa oplano topográfico. O arco AB
a superfície da Terra.
TOPOGRAFIAA Terra Plana - Plano Topográfico
A B
A’ B’
10
AB/2
R0,50
a)
Corda AB
A’B’/2
R0,50
b)
Tangente A’B’
c)
Arco AB
AB/2
R0,50
A Terra Plana - Plano Topográfico
AB/2
R0,50
a)
Corda AB
sen 0,50 =AB/2
R
Dados:R = 6.366.193 m
sen 0,50 = 0,00872654
sen 0,50 . R = AB/2
AB/2 = 0,00872654 . 6.366.193 AB/2 = 55.554,8092 m (30’)
AB = 111.109,6184 m ( 10 )
A Terra Plana - Plano Topográfico
tg 0,50 =AB/2
R
Dados:R = 6.366.193 m
tg 0,50 = 0,00872687
tg 0,50 . R = AB/2
AB/2 = 0,00872687 . 6.366.193 AB/2 = 55.556,9246 m (30’)
AB = 111.113,8492 m ( 10 )
A’B’/2
R0,50
b)
Tangente A’B’
A Terra Plana - Plano Topográfico
Dados:R = 6.366.193 m
AB/2 = 0,00872665 . 6.366.193
AB/2 = 55.555,5143 m (30’)
AB = 111.111,0286 m ( 10 )
c)
Arco AB
AB/2
R0,50
AB =CR
Medida de um Arco (rad)
AB = Medida em radianos de um arcoC = Comprimento do Arco
R = Raio
AB:3600 - 2 rad 0,50 - AB
AB = 0,50 . 2 . 3600
AB = 0,00872665
C = AB . R
AB/2
R0,50
a)
Corda AB
A’B’/2
R0,50
b)
Tangente A’B’
c)
Arco AB
AB/2
R0,50
AB/2 = 55.554,8092 m
(30’)
AB = 111.109,6184 m
( 10 )
AB/2 = 55.556,9246 m
(30’)
AB = 111.113,8492 m
( 10 )
AB/2 = 55.555,5143 m
(30’)
AB = 111.111,0286 m
( 10 )
Qual é a diferença devido a curvatura da Terra?
“Para Levantamentos Planialtimétricos é aceito que o Plano Topográfico é menor que 50 km.”
TOPOGRAFIAA Terra Plana
Coordenadas Geodésicas Coordenadas Polares Coordenadas RetangularesN
S
EW Longitude (x)
.PLatitu
des (y
)
TOPOGRAFIA
A Terra Plana
N
S
EW
.P
x
y
Longitude
Lat
itud
e
Longitude = 470 43’ 18”Latitude = 230 05’ 20”
Coordenadas Geodésicasz
Alt
i tu
de
Mapas
Estrelas
GPS
TOPOGRAFIA
A Terra Plana
Ângulo
Azimute (1350)
Distância
2.750m
N
S
EW
.P
x
y
Longitude
Lat
itud
e
Coordenadas Polaresz
Alt
i tu
de
1350(Azimute)
yP
xP
2.750 m ?
?
TOPOGRAFIA
A Terra Plana
Longitude
xP = 1944,5436 m
Latitude
yP = 1944,5436 m
N
S
EW
.P
x
y
Longitude
Lat
itud
e
Coordenadas Retangularesz
Alt
i tu
de
(Azimute)
yP
xP
?
?
?
(1944,5436 ; 1944,5436) x y
Valor de xP:
sen =xP
2750
sen 450 . (2750 m) = xP
xP = 0.7071 . 2750 1944,5436 m
Valor de yP:
cos =yP
2750
cos 450 . (2750 m) = yP
yP = 0.7071 . 2750 1944,5436 m
N
S
EW
.P
x
y
Coordenadas Polares
1350(Azimute)
yP
xP
2.750 m
.
?
?
= 1800 - 1350 = 450
xP = 1944,5436 m
yP = 1944.5436 m
Coordenadas
Coordenadas Retangulares
Coordenadas Polares Coordenadas Retangulares
N
S
EW
.P
x
y
Coordenadas Polares
(Azimute)
yP
xP
.
?
?
Coordenadas
Coordenadas Polares
Coordenadas Retangulares Coordenadas Polares
(1944,5436 ; 1944,5436)
a
b c
Valor da distância:c2 = a2 + b2
c2 = (1994,5436)2 + (1994,5436)2
c2 = 7562500
c = 7562500
c = 2750 mValor do Azimute:
1) valor de : sen = 1944,5436
2750sen = 0,7071 = sen 0,7071
= 450
2) valor do Azimute : Az = 1800 - Az = 1350
Distância: 2750 mAzimute: 1350
TOPOGRAFIA A Terra Plana
Altitude média em relaçãoao nível médio do mar
N
S
EW Longitude (x)
.P
Latitu
des (y
)
Alt
itu
de
(z)
.P Jaboticabal - 605 m
Plano Topográfico Local
Levantamento Topográfico - Rede de Referência Cadastral
Rede de referência Cadastral
“Infra-estrutura de apoio geodésico e Topográfico que
proporcione a normalização e sistematização de todos os
levantamentos topográficos, quer pelo método direto (clássico),
quer pelo método aerofotogramétrico, ou outro que vier ser
criado, executados em qualquer escala e para qualquer
finalidade no âmbito municipal, por agentes públicos ou
privados, no escopo de sua inclusão em um mesmo sistema,
atualizando-o e complementando-o (ABNT, 1998).”
Marcos inter-visíveis, em um sistema de coordenadas
Levantamento Topográfico - Rede de Referência Cadastral
Plano Topográfico Local
Área a ser levantada
Levantamento Topográfico - Rede de Referência Cadastral
Plano Topográfico Local
M1
.
.M2
y
x
yM1
yM2
xM1 xM2
S
EW
Coordenadas Retangulares
M1:
x = 150.400
y = 251.000
M2:
x = 151.500
y = 250.350
Levantamento Topográfico - Rede de Referência Cadastral
Plano Topográfico Local
M1
.
.M2
y
x
S
EW
Coordenadas Retangulares
M1:
x = 150.400
y = 251.000
M2:
x = 151.500
y = 250.350
M1 120034’45”
1100
- 65
0 d
Longitude Parcial : M2 - M1
Latitude Parcial: M2 - M1
d2 = (1100)2 + (650)2
Longitude
Lat
itud
e
1277,6932
yM1
yM2
xM1 xM2
Levantamento Topográfico - Rede de Referência Cadastral
M1
.
.M2
y
x
0d1
d2
.
y1
x1
y0
x0
S
EW
120034’45”
1100
- 65
0
Lat
itud
e
1277,6932
Longitude
Coordenadas PolaresDados:
M2M10 = 62029’36”d1 = 1240 m
M2M11 = 47018’45”d2 = 1325 m
62029’36”47018’45”
1
yM1
yM2
xM1 xM2
Levantamento Topográfico - Rede de Referência Cadastral
M1
.
.M2
y
x
0d1
d2
.
y0
x0
S
EW
120034’45”
Lat
itud
e
Longitude
Azimutes:M10 = (120034’45”) - (62029’36”)
M10 = 58005’09”M11 = (120034’45”) - (47018’45”)
M11 = 730 16’00”
Coordenadas PolaresDados:
M2M10 = 62029’36”d1 = 1240 m
M2M11 = 47018’45”d2 = 1325 m
x1
y1 1
yM1
yM2
xM1 xM2
M1
.
.M2
y
x
0d1
.
y0
x0
S
EW
Lat
itud
e
Longitude
Dados:d1 = 1240 md2 = 1325 m
M10 = 58005’09”M11 = 730 16’00”
Calculando as Coordenadas Retangulares
.
.
Levantamento Topográfico - Rede de Referência Cadastral
d2
1
x1
y1
yM1
yM2
xM1 xM2
xM1x0
xM1x1
Levantamento Topográfico - Rede de Referência Cadastral
cos 58005’09” = yM1 - y0
1240
xM1x0 = 0,8570 . 1240
yM1 y0 = 0,5286 . 1240
xM1x0 = 1052,56 m
yM1 y0 = 655,52 m
cos 730 16’ = yM1 - y1
1325
xM1x1 = 0,9576 . 1325
yM1y1= 0,2879 . 1325
xM1x1 = 1268,89 m
yM1y1 = 381,49 m
M1
.yM1
0y0
..
1y1
S
EW
1240 m
1325 m580 05’09”
730 16’
sen 58005’09” = xM1 x0
1240
sen 730 16’ = xM1x1
1325
Levantamento Topográfico - Rede de Referência Cadastral
S
EW
Longitude
Lat
itud
e
M1
.
.M2
y
x
0y0
x0
1052,56 m
655,
52 m
1268,89 myM1
yM2
xM1 xM2
1y1
381,
49 m
M1: x = 150.400 y = 251.000
M2: x = 151.500 y = 250.350
x0 = 150.400 + 1052,56
x0 = 151.452,56y0 = 251.000 + 655,52y0 = 251.655,52
x1
x1 = 150.400 + 1268,89x1 = 151.668,89y1 = 251.000 + 318,49y1 = 251.318,49
ESTUDO DE CASO
Microbacia Hidrográfica do Ceveiro
LOCALIZAÇÃO
PiracicabaArtemis
MICROBACIA HIDROGRAFICA DO CEVEIRO
São Pedro - Piracicaba
Artemis
1.990 ha
CRONOLOGIA DO USO DA TERRA
FOTOGRAFIAS AÉREAS
1962 1965 1978 1995
Fotointerpretação do uso da terra Digitalização SIG
0 2.000 m
Área urbanaCana-de-açúcarCultura anualCultura pereneMata Ciliar
PastoPasto sujoReflorestamentoMata
(ha)2,60
318,24633,44
1,88126,92
(ha)289,72288,92283,6045,08
N
Uso 1962
Área urbanaCana-de-açúcarCultura anualMata CiliarPasto
Pasto sujoReflorestamentoMata
0 2.000 mUso 1965(ha)8,32
151,68835,72202,24281,88
(ha)247,28230,8832,40
N
Área urbanaCana-de-açúcarCultura anualMata CiliarPasto
Pasto sujoReflorestamentoMataRepresa
0 2.000 m
N
(ha)11,44
524,48226,6476,24
558,56
(ha)282,20267,9631,2411,64
Uso 1978
Área urbanaCana-de-açúcarCultura anualMata CiliarPasto
Pasto sujoReflorestamentoMataRepresa
Uso 1995 0 2.000 m(ha)
36,161.319,64
2,9691,2896,40
(ha)181,24120,12134,08
5,52
N
1962 1965 1978 19950
200
400
600
800
1000
1200
1400c.anualcanac.perenemata ciliarpastopasto sujoreflorest.mataárea urbanarepresa
CONCLUSÕES
A cana-de-açúcar foi a principal responsável pela diminuição das culturas anuais na microbacia, em decorrência dos incentivos governamentais (Próalcool).
A expansão da cana-de-açúcar foi desordenada, levando em consideração aspectos econômicos e não a aptidão das terras.
A represa da Vila de Artêmis diminuiu sua área em 50%, em decorrência da alta suscetibilidade a erosão dos solos PV e Li, com o cultivo da cana-de-açúcar, o que veio a promover o impacto ambiental na Microbacia Hidrográfica de Ceveiro.
O aumento nas áreas de mata e manutenção das
matas ciliares mostra que a lei n o 4771/br de 15.09.65 foi obedecida.
PLANEJAMENTO DO USO DA TERRA
??????
SAMPA
Mapa de Solo Químicos Físicos
Mapa Planialtimétrico Declividades
Cruzamento de Informações
Uso Preferencial Uso AtualX
Intensidade de Uso
2.000 m
N
PVPVppPE/TE/TEPLi
CbHi + AlÁrea Urbana
617,88223,5264,44
903,16
97,2839,9639,16
Solos da Microbacia (ha)0
0 2000 m
0 - 2% 339,002 - 5% 154,285 - 10% 469,64
10 - 20% 854,20> 20% 130,12Área Urbana 39,16
Mapa de Declividade
Área ha Área ha
0 2000 m
(ha) %
Ciclo curto 638,93 32,00
Ciclo longo 689,81 34,65
Pastagem 495,33 24,81
(ha) %
Silvicultura 130,17 6,54
Área urbana 36,16 2,00
Uso Preferencial
Área urbanaCana-de-açúcarCultura anualMata CiliarPasto
Pasto sujoReflorestamentoMataRepresa
Uso 1995 0 2.000 m(ha)
36,161.319,64
2,9691,2896,40
(ha)181,24120,12134,08
5,52
N
0 2000 mIntensidade de Uso da Terra
(ha) %
Adequado 536,28 27,00
Sub-utilizado 958,20 48,00
(ha) %
Excessivo 456,76 23,00
Área urbana 39,16 2,00
CONCLUSÕESAtravés da utilização dos dados relacionados a
intensidade de uso, notou-se que apenas 27 % da área
da MHC estava sendo utilizada adequadamente e que
48 % estava sendo utilizada abaixo de seu potencial e
23 % excessivamente com sérios riscos de degradação
dos solos.
As principais distorções quanto ao uso da terra
foram devidas a cultura da cana-de-açúcar que invadiu
áreas destinadas a cultura anual e pastagem, concorrendo
a sérios riscos de erosão e desequilíbrio ambiental.
PERDAS DE SOLOS NA MICROBACIA
Equação Universal de Perdas de Solo (EUPS)
A = R. K. L. S. C. P
A= perda média anual de solo por unidade de área, t/ha;
R= fator erosividade das chuvas
K= fator erodibilidade do solo
L= fator comprimento de encosta
S= fator grau do declive
C= fator uso e manejo
P= fator práticas conservacionistas.
SIG
Fator (R)
Fator (LS)
Fator (C)
Fator (K)
Fator (P)
Perda t/ha(Tolerância)
X
X
X
X
0 2000 m
Tolerável
1 vez a tolerância
5 vezes a tolerância
10 vezes a tolerância
> 10 vezes a tolerância
Área Urbana
Represa
Mapa de Tolerância de Perdas de Solos, 1995
Níveis NíveisÁrea ha
648,60
138,00
474,20
240,00
Área ha
240,00
39,16
5,52
1962 1965 1978 19950
200
400
600
800
1000
Tolerável
1vez a tolerância5 vezes a tolerância
10 vezes a tolerância> 10 vezes a tolerância
CONCLUSÕES
A cultura anual, nos anos de 1962 e 1965, apresentavam perdas de solo em níveis > 10 vezes a tolerância.
Em 1978, com o aumento da cana-de-açúcar, ocorreuuma diminuição dos níveis de tolerância (> 10 vezes),
porem um aumento dos níveis de 5 e 10 vezes a tolerância.
A cana-de-açúcar, apesar de apresentarem níveis de tolerância menores quando comparadas a cultura anual,
associadas a alta erodibilidade dos solos PV e Li, promoveram o assoreamento da represa da Vila de Artemis.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Sem Planejamento
Com Planejamento
Recommended