MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 1/52 MINISTRIO DO PLANEJAMENTO, ORAMENTO E GESTO CONCURSO PBLICO PARA INGRESSO NA CARREIRA DE ANALISTA DE INFRAESTRUTURA Edital N 1 MP, de 29 de maro de 2010 AULA 01 CONTEDO ABORDADO: 11 Projeto de obras de construo civil: 11.1 Levantamentos aerofotogramtricos e topogrficos; georreferenciamento. 11.2 Sondagens geolgicas. PARTE 1 - LEVANTAMENTO TOPOGRFICOS 1.TOPOGRAFIA 1.1.Introduo Topografiasignificaadescrioexataedetalhadadeumlugar,determinandoas dimenses, elementos existentes, variaes altimtricas, acidentes geogrficos, etc. A topografiafornecedados,obtidosatravsdeclculos,mtodoseinstrumentosque permitemoconhecimentodoterreno,dandobasepara execuode projetoseobras realizadas por engenheiros ou arquitetos. Sendo fundamental tanto na etapa de projeto quanto na execuo da obra. Atopografiatemporprincipalobjetivorepresentargraficamente,atravsdaplanta de levantamento topogrfico, todas as caractersticas de uma rea, incluindo o relevo, curvasdenvel,elementosexistentesnolocal,metragem,clculoderea,pontos cotados,nortemagntico,coordenadasgeogrficas,acidentesgeogrficos,etc. Devendoaplantatopogrficaserelaboradaatravsdeutilizaodeequipamentos apropriadosemtodosdemedioerepresentaogrficaconsiderando-seos parmetros,metodologiaelegislaoafimdefornecerumtrabalhotopogrficode acordocomasnormastcnicas.Nosedeveconfundirtopografiacomgeodsia, poisenquantoatopografiatemporfinalidademapearumapequenaporoda superfcie da terra, a geodsia tem por finalidade mapear grandes pores. A rea de topografiatemsetornadocadavezmaiscomplexadecorrentedosavanos tecnolgicos. Datopografiadependemdiversasoutrasatividades,taiscomo:construocivil, minerao,ferrovias,obrasdeurbanizaopblica,linhasdetransmisso,controle dimensional industrial,pavimentao,arquitetura,paisagismo,etc.Emsetratandode equipamentos topogrficos de ltima gerao, o mais utilizado a Estao Total, pois permitequetodososdadoscoletadosnocamposejamgravadosedepois descarregadosnocomputadorondeseroprocessados.Esteequipamentopermite nosomentetrazerosdadosdecampocomotambmgravarosdadosquesero utilizadosnocampo,ouseja,pararealizaralocaodeumareaouimplantao MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 2/52 pontos,ascoordenadassogravadasnaestaototalparaseremmaterializadasno campo.Esteprocessoevitainmeroserroseagilizadoservio.OGPS(Global Position Sistems) tornou-se indispensvel para a topografia, visto que alm de amarrar a rea na coordenadas oficiais UTM, possibilita o mapeamento de grandes reas com preciso e em curto espao de tempo. 1.2.Definies O termo topografia deriva das palavras gregas topos (lugar) e graphen (descrever), o que significa, a descrio exata e minuciosa de um lugar. Atopografiaestudaasmedidasdedistncia,ngulosediferenadenvel(medidas lineares e angulares no plano horizontal ou vertical), ou seja, a cincia que tem por finalidade determinar o contorno, dimenso e posio relativa de uma poro limitada (raio aproximado de 30km) da superfcie terrestre, do fundo dos mares ou do interior de minas,desconsiderandoacurvatura.Competeaelaaindaalocao,noterreno,de projetosdeengenharia,sendoabasedequalquerprojetoedequalquerobra realizada. Por exemplo, os trabalhos de obras virias, ncleos habitacionais, edifcios, aeroportos,hidrografia,usinashidreltricas,telecomunicaes,sistemasdeguae esgoto,planejamento,urbanismo,paisagismo,irrigao,drenagem,cultura, reflorestamento etc., se desenvolvem em funo do terreno sobre o qual se assentam. Portanto, fundamental o conhecimento pormenorizado deste terreno, tanto na etapa doprojeto,quantodasuaconstruoouexecuo;e,atopografia,forneceos mtodos e os instrumentos que permitem este conhecimento do terreno e asseguram uma correta implantao da obra ou servio. Atopografiaapenasumapartedageodsia,cinciamuitomaisabrangente. Quando acurvatura(deformaodevido aesfericidade)daterraconsiderada eso avaliadas grandes superfcies, passa a ser chamada de geodsia. Vale ressaltar que ambasseutilizamdosmesmosequipamentosepraticamentedosmesmosmtodos paraomapeamentodasuperfcieterrestre.Nafiguraaseguirestrepresenta exatamente a relao da superfcie terrestre e de sua projeo sobre o papel. Levantamento topogrfico a realizao das medidas e operaes necessrias para arepresentaodoconjuntodepontosdasuperfciedeumarea.Aporoda superfcieterrestre,levantadatopograficamente,representadaatravsdeuma projeo ortogonal cotada e denomina-se Superfcie Topogrfica. Isto equivale dizer que,nososlimitesdestasuperfcie,bemcomotodasassuasparticularidades naturais ou artificiais, sero projetadas sobre um plano considerado horizontal. A esta projeoouimagemfiguradadoterrenod-seonomedePlantaouPlano Topogrfico. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 3/52 1.3.Importncia da Topografia Analisandoasetapasdaconstruocivilpode-seconstatarqueestaatividadeest envolvida no desenvolvimento principalmente urbano e social. O construtor tem a idia de adquirir uma propriedade para nela construir um empreendimento. A primeira coisa que o construtor dever fazer solicitar um servio de levantamento planialtimtrico cadastraldoterreno.Olevantamentotopogrficonoservesomenteparasetera certeza da metragem de uma determinada rea, muito mais do que isso, em mos do levantamentoplanialtimtrico,oconstrutortercomoavaliarmelhorarea.O levantamento topogrfico proporciona uma real viso do terreno. A verificao da real geometria e altimetria do terreno traz segurana ao engenheiro ou arquiteto que for realizar um estudo de massa. Um levantamento topogrfico bem apurado,deverconsiderartodososelementosexistentesnolocal,taiscomo:meio fios,arruamentosinternos,alinhamentosdemurosecercas,marcosdemarcatrios, rvores,caixasdedrenagem,postes,ralos,edificaesexistentes,edificaes confrontantes, indicao do sentido do trnsito, existncia de rios ou crregos prximos ao terreno, pontos cotados, curvas de nvel, taludes, rochas, etc. Conclui-seportanto,queimprescindvelrealizarolevantamentotopogrficodo terrenoantesdeiniciaraelaboraodoprojeto.Nafasedeexecuodaobra,a topografia serve de instrumento tcnico para evitar erros, podemos citar os seguintes servios:demarcaodoslimitesdoterreno,locaodenivelamentodosfurosde sondagem, demarcao do esquadro da obra, locao de estacas, locao de pilares, nivelamentodoterreno,acompanhamentodasprumadasdospilares,nivelamentodo pisose lajes,marcaesdasreas de lazerejardim,as-builtdaobra, etc.Dentre as exignciasdosrgosPblicosparaaprovaodeprojetosurbanos,algumas solues so dadas pela topografia, tais como: amarrao do terreno em coordenadas geogrficas UTM utilizao de RN (referencial de nvel) oficial da localidade, cadastro de vegetao, etc.. 1.4.Tipos de Levantamentos Topogrficos O levantamento topogrfico pode ser dividido em: -Planimtrico:compreendendooconjuntodeoperaesnecessriasparaa determinaodepontosefeiesdoterrenoqueseroprojetadossobreumplano horizontalderefernciaatravsdesuascoordenadasXeY(representao bidimensionalmedidasdedistnciaengulosnoplanohorizontal);oprocessode planimetriaamediohorizontal,ouseja,mediodetodasascaractersticasdo terreno, exceto o relevo, e, -Altimtrico:compreendendooconjuntodeoperaesnecessriasparaa determinao de pontos e feies do terreno que, alm de serem projetados sobre um planohorizontaldereferncia,terosuarepresentaoemrelaoaumplanode refernciaverticaloudenvelatravsdesuascoordenadasX,YeZ(representao tridimensionalmedidasdedistnciaengulonoplanovertical);deforma simplificada, altimetria o processo de medio de elevao de pontos da superfcie, o conjunto formado pelas curvas de uma carta ou mapa. As figuras a seguir representam os tipos de levantamento topogrficos. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 4/52 Levantamento PlanimtricoLevantamento Altimtrico Ao conjunto de mtodos abrangidos pela planimetria e pela altimetria d-se o nome de topometria (mais conhecida como planialtimetria). A topologia, por sua vez, utilizando-se dos dados obtidos atravs da topometria, tem porobjetivooestudodasformasdasuperfcieterrestreedasleisqueregemoseu modelado. convenienteressaltarqueoslevantamentosplanimtricose/oualtimtricosso definidos e executados em funo das especificaes dos projetos. Assim, um projeto poderexigirsomentelevantamentosplanimtricos,ou,somentelevantamentos altimtricos, ou ainda, ambos os levantamentos. 2.MODELOS TERRESTRES No estudo da forma e dimenso da Terra, podemos considerar quatro tipos de superfcie ou modelo para a sua representao. So eles: a) Modelo Real Este modelo permitiria a representao da Terra tal qual ela se apresenta na realidade, ou seja, sem as deformaes que os outros modelos apresentam. Noentanto,devidoirregularidadedasuperfcieterrestre,omodelorealnodispe, atomomento,dedefiniesmatemticasadequadassuarepresentao.Em funo disso, outros modelos menos complexos foram desenvolvidos. b) Modelo Geoidal Permite que a superfcie terrestre seja representada por uma superfcie fictcia definida peloprolongamentodonvelmdiodosmares(NMM)porsobreoscontinentes.Este modelo, evidentemente, ir apresentar a superfcie do terreno deformada em relao sua forma e posio reais. O modelo geoidal determinado, matematicamente, atravs de medidas gravimtricas (foradagravidade)realizadassobreasuperfcieterrestre.Oslevantamentos gravimtricos,porsuavez,soespecficosdaGeodsiae,portanto,nosero abordados por esta disciplina. c) Modelo Elipsoidal omaisusualdetodososmodelosqueseroapresentados.Nele,aTerra representadaporumasuperfciegeradaapartirdeumelipsidederevoluo,com deformaes relativamente maiores que o modelo geoidal. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 5/52 Entreoselipsidesmaisutilizadosparaarepresentaodasuperfcieterrestreesto os de Bessel (1841), Clarke (1858), Helmet (1907), Hayford (1909) e o Internacional 67 (1967).NoBrasil,ascartasproduzidasnoperodode1924atmeadosdadcadade80 utilizaramcomorefernciaosparmetrosdeHayford.Apartirdestapoca,ascartas produzidas passaram a adotar como referncia os parmetros definidos pelo Geodetic Reference System - GRS 67, mais conhecido como Internacional 67. So eles: DATUM = SAD 69 (CHU); a = 6.378.160 m; f = 1 - b/a = 1 / 298,25 Onde: DATUM: um sistema de referncia utilizado para o cmputo ou correlao dos resultados de um levantamento. Existem dois tipos de datums: o vertical eohorizontal.Odatumverticalumasuperfciedenvelutilizadano referenciamento das altitudes tomadas sobre a superfcie terrestre. O datum horizontal, por sua vez, utilizado no referenciamento das posies tomadas sobreasuperfcieterrestre.Esteltimodefinido:pelascoordenadas geogrficas de um ponto inicial, pela direo da linha entre este ponto inicial eumsegundopontoespecificado,epelasduasdimenses(aeb)que definem o elipside utilizado para representao da superfcie terrestre.SAD:SouthAmericanDatum,oficializadoparausonoBrasilem1969, representado pelo vrtice Chu, situado prximo cidade de Uberaba-MG. a: a dimenso que representa o semi-eixo maior do elipside (em metros). b: a dimenso que representa o semi-eixo menor do elipside (em metros). f: a relao entre o semi-eixomenor e o semi-eixo maior do elipside, ou seja, o seu achatamento. Afiguraabaixomostraarelaoexistenteentreasuperfcietopogrficaoureal,o elipside e o geide para uma mesma poro da superfcie terrestre. d) Modelo Esfrico Este um modelo bastante simples, onde a Terra representada como se fosse uma esfera. O produto desta representao, no entanto, o mais distante da realidade, ou seja,oterrenorepresentadosegundoestemodeloapresenta-sebastantedeformado noquedizrespeitoformadassuasfeieseposiorelativadasmesmas.Um exemplodestetipoderepresentaosoosglobosencontradosemlivrariase papelarias. Uma vez analisados os modelos utilizados para representao da superfcie terrestre e tendo como princpio que o Elipside de Revoluo o modelo que mais se assemelha figura da Terra, importante conhecer os seus elementos bsicos. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 6/52 A figura abaixo permite reconhecer os seguintes elementos: LinhadosPlosouEixo da Terra: aretaqueuneo ploNorte aoploSul eem torno do qual a Terra gira. (Movimento de Rotao) Equador: o crculo mximo da Terra, cujo plano normal linha dos plos.Paralelos:sooscrculoscujosplanossoparalelosaoplanodoequador.Os Paralelosmaisimportantesso:TrpicodeCapricrnio(|=2323'S)eTrpicode Cncer (| = 2323'N). Meridianos: so as sees elpticas cujos planos contm a linha dos plos e que so normais aos paralelos. VerticaldoLugar:alinhaquepassaporumpontodasuperfcieterrestre(em direoaocentrodoplaneta)equenormalsuperfcierepresentadapeloGeide naqueleponto.Estalinhamaterializadapelofiodeprumodosequipamentosde medio(teodolito,estao,nvel,etc.),ouseja,adireonaqualatuaaforada gravidade. NormalaoElipside:todalinharetaperpendicularsuperfciedoelipsidede referncia. Esta linha possui um desvio em relao vertical do lugar. Pontos da Vertical do Lugar: o ponto (Z = ZNITE) se encontra no infinito superior, e oponto(Z'=NADIR)noinfinitoinferiordaverticaldolugar.Estespontosso importantesnadefiniodealgunsequipamentostopogrficos(teodolitos)quetma medida dos ngulos verticais com origem em Z ou em Z. PlanoHorizontaldoObservador:oplanotangentesuperfcieterrestreou topogrfica num ponto qualquer desta superfcie. Latitude():de umpontodasuperfcieterrestreonguloformadoentreoparalelo destepontoeoplanodoequador.Suacontagemfeitacomorigemnoequadore varia de 0a 90, positivamente para o norte (N) e negativamente para o sul (S). Longitude():deumpontodasuperfcieterrestreonguloformadoentreo meridianodeorigem,conhecidoporMeridianodeGreenwich(naInglaterra),eo MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 7/52 meridianodolugar(aquelequepassapelo pontoemquesto).Suacontagemfeita de 0a 180, positivamente para oeste (W ou O) e negativamente para leste (E ou L). CoordenadasGeogrficas(,):onomedadoaosvaloresdelatitudeelongitude que definem a posio de um ponto na superfcie terrestre. Estes valores dependem do elipside de referncia utilizado para a projeo do ponto em questo. Ascartasnormalmenteutilizadasporengenheirosemdiversosprojetosouobras apresentam,almdosistemaqueexpressaascoordenadasgeogrficasreferidas anteriormente,umoutrosistemadeprojeoconhecidoporUTMUniversal Transversa de Mercator. Coordenadas UTM (E,N): o nome dado aos valores de abcissa (E) e ordenada (N) deumpontosobreasuperfciedaTerra,quandoesteprojetadosobreumcilindro tangente ao elipside de referncia. O cilindro tangencia o Equador, assim dividido em 60 arcos de 6(60 x 6= 360). Cada arco representa um fuso UTM e um sistema de coordenadascomorigemnomeridianocentralaofuso,queparaohemisfriosul, constitui-se dos valores de 500.000m para (E) e 10.000.000m para (N). Afiguraaseguirmostraumfusode6,oseumeridianocentraleogridde coordenadas UTM. A origem do sistema UTM se encontra no centro do fuso.ParaoHemisfrioNorteasordenadasvariamde0a10.000kmenquantoparao HemisfrioSulvariamde10.000a0km.Asabscissasvariamde500a100km Oeste do Meridiano Central e de 500 a 700 km a Leste do mesmo. 3.ERROS EM TOPOGRAFIA Pormelhoresquesejamosequipamentosepormaiscuidadoquesetomeaoproceder um levantamento topogrfico, as medidas obtidas jamais estaro isentas de erros. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 8/52 Assim, os erros pertinentes s medies topogrficas podem ser classificados como: a)Naturais:soaquelesocasionadosporfatoresambientais,ouseja,temperatura, vento,refraoepressoatmosfricas,aodagravidade,etc..Algunsdesteserros soclassificadoscomoerrossistemticosedificilmentepodemserevitados.So passveisdecorreodesdequesejamtomadasasdevidasprecauesdurantea medio.b)Instrumentais:soaquelesocasionadospordefeitosouimperfeiesdos instrumentosouaparelhosutilizadosnasmedies.Algunsdesteserrosso classificadoscomoerrosacidentaiseocorremocasionalmente,podendoserevitados e/ou corrigidos com a aferio e calibragem constante dos aparelhos. c)Pessoais:soaquelesocasionadospelafaltadecuidadodooperador.Osmais comunsso:erronaleituradosngulos,erronaleituradarguagraduada,na contagemdonmerodetrenadas,pontovisadoerrado,aparelhoforadeprumo, aparelhoforadenvel,etc..Soclassificadoscomoerrosgrosseirosenodevem ocorrer jamais, pois no so passveis de correo. importanteressaltarquealgunserrosseanulamduranteamedioouduranteo processo de clculo. Portanto, um levantamento que aparentemente no apresenta erros, no significa estar necessariamente correto. 4.GRANDEZAS MEDIDAS NUM LEVANTAMENTO TOPOGRFICO SegundoGARCIAePIEDADE(1984)asgrandezasmedidasemumlevantamento topogrfico podem ser de dois tipos: angulares e lineares. 4.1.Grandezas Angulares So elas: -nguloHorizontal(Hz):medidoentreasprojeesdedoisalinhamentosdo terreno, no plano horizontal.A figura a seguir exemplifica um ngulo horizontal medido entre as arestas (1 e 2) de duas paredes de uma edificao. O ngulo horizontal o mesmo para os trs planos horizontais mostrados. -nguloVertical():medidoentreumalinhamentodoterrenoeoplanodo horizonte.Podeserascendente(+)oudescendente(-),conformeseencontreacima (aclive) ou abaixo (declive) deste plano.A figura a seguir exemplifica ngulos verticais medidos entre a aresta superior (Parede 1)einferior(Parede2)dasparedesdeumaedificaoeoplanodohorizonte.Os MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 9/52 ngulos medidos no so iguais e dependem da posio (altura) do plano do horizonte em relao s arestas em questo. O ngulo vertical, nos equipamentos topogrficos modernos (teodolito e estao total), pode tambm ser medido a partir da vertical do lugar (com origem no Znite ou Nadir), da o ngulo denominar-se ngulo Zenital (V ou Z) ou Nadiral (V ou Z).Afiguraabaixomostraarelaoentrengulosverticaisezenitais.Osprocessosde transformao entre eles sero estudados mais adiante. 4.2.Grandezas Lineares So elas: -DistnciaHorizontal(DH):adistnciamedidaentredoispontos,noplano horizontal.Esteplanopode,conformeindicadonafiguraaseguir,passartantopelo ponto A, quanto pelo ponto B em questo. -DistnciaVerticalouDiferenadeNvel(DVouDN):adistnciamedidaentre doispontos,numplanoverticalqueperpendicularaoplanohorizontal.Esteplano vertical pode passar por qualquer um dos pontos A/A ou B/B j mencionados. -DistnciaInclinada(DI):adistnciamedidaentredoispontos,emplanosque seguem a inclinao da superfcie do terreno. importante relembrar que as grandezas representadas pela planimetria so: distncia e ngulohorizontais(planta);enquantoasgrandezasrepresentadaspelaaltimetriaso: distnciaenguloverticais,representadosemplantaatravsdascurvasdenvel,ou, atravs de um perfil. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 10/52 5.UNIDADES DE MEDIDA Emtopografia,somedidasduasespcies degrandezas,aslineareseasangulares, mas,naverdade,outrasduasespciesdegrandezassotambmtrabalhadas,asde superfcie e as de volume. A seguir encontram-se as unidades mais comumente utilizadas para expressar cada uma das grandezas mencionadas. OsistemadeunidadesutilizadonoBrasilomtricodecimal,porm,emfunodos equipamentosedabibliografiautilizada,nasuagrandemaioriaimportada,algumas unidadesrelacionadasabaixoapresentaroseusvalorescorrespondentesnosistema americano, ou seja, em ps/polegadas. 5.1.Unidades de Medida Linear - m(E-06), mm(E-03), cm(E-02), dm(E-01), m e Km(E+03) - polegada = 2,75 cm = 0,0275 m - polegada inglesa = 2,54 cm = 0,0254 m - p = 30,48cm = 0,3048 m - jarda = 91,44cm = 0,9144m - milha brasileira = 2200 m - milha terrestre/inglesa = 1609,31 m 5.2.Unidades de Medida Angular Para as medidas angulares tm-se a seguinte relao: 360=400g=2 onde t = 3,141592. 5.3.Unidades de Medida de Superfcie - cm(E-04), m e Km(E+06)- are = 100 m - acre = 4.046,86 m - hectare (ha) = 10.000 m - alqueire paulista (menor) = 2,42 ha = 24.200 m - alqueire mineiro (geomtrico) = 4,84 ha = 48.400 m 5.4.Unidades de Medida de Volume - m - litro = 0,001 m MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 11/52 Ateno:Asunidadesangularesdevemsertrabalhadassemprecomseis(6)casas decimais. As demais unidades, com duas (2) casas decimais. 6.MEDIDA DE DISTNCIAS Adistnciahorizontal(DH)entredoispontos,emtopografia,ocomprimentodo segmentoderetaentreestespontos,projetadosobreumplanohorizontal.Paraa obteno desta distncia, existem alguns processos, a seguir apresentados. 6.1.Medida Direta de Distncias Alguns autores afirmam que o processo de medida de distncias direto, quando esta distnciadeterminadaemcomparaoaumagrandezapadropreviamente estabelecida;outrosautores,porm,afirmamqueamediodiretaquandoo instrumento de medida utilizado aplicado diretamente sobre o terreno. Osprincipaisdispositivosutilizadosnamedidadiretadedistncias,tambm conhecidos por diastmetros, so os seguintes: a) Fita e Trena de Ao -so feitas de uma lmina de ao inoxidvel; -a trena graduada em metros, centmetros e milmetros s de um lado; -a fita graduada a cada metro; o meio metro (0,5m) marcado com um furo e somente o incio e o final da fita so graduados em decmetros e centmetros; -a largura destas fitas ou trenas varia de 10 a 12mm; -o comprimento das utilizadas em levantamentos topogrficos de 30, 60, 100 e 150 metros; -ocomprimentodasdebolsovariade1a7,50metros(asde5metrossoas mais utilizadas); -normalmenteapresentam-seenroladasemumtambor(figuraaseguir)ou cruzeta, com cabos distensores nas extremidades; -por serem leves e praticamente indeformveis, os levantamentos realizados com este tipo de dispositivo nos fornecem uma maior preciso nas medidas, ou seja, estas medidas so mais confiveis; -desvantagens:asdefabricaomaisantiga,enferrujamcomfacilidadee, quandoesticadascomns,serompemfacilmente.Almdisso,emcasode contato com a rede eltrica, podem causar choques; -asmaismodernas,noentanto,sorevestidasdenylonouepoxye,portanto, soresistentesumidade,produtosqumicos,produtosoleosose temperaturas extremas. So durveis e inquebrveis. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 12/52 b) Trena de Lona - feita de pano oleado ao qual esto ligados fios de aramemuito finos que lhe do alguma consistncia e invariabilidade de comprimento; -graduadaemmetros,centmetrosemilmetrosemumouambososladose com indicao dos decmetros; -o comprimento varia de 20 a 50 metros; -no um dispositivo preciso pois deforma com a temperatura, tenso e umidade (encolhe e mofa); -pouqussimo utilizada atualmente. c) Trena de Fibra de Vidro - feita de material bastante resistente (produto inorgnico obtido do prprio vidro por processos especiais); -conforme figura a seguir, pode ser encontrada com ou sem envlucro e, este, se presente,temoformatodeumacruzeta;sempreapresentamdistensores (manoplas) nas suas extremidades; -seucomprimentovariade20a50m(comenvlucro)ede20a100m(sem envlucro); -comparada trena de lona, deforma menos com a temperatura e a tenso; -no se deteriora facilmente; - resistente umidade e produtos qumicos; - bastante prtica e segura. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 13/52 Apesardaqualidadeedagrandevariedadedediastmetrosdisponveisnomercado, todamedidadiretadedistnciaspoderserrealizadaseforfeitousodealguns acessrios especiais, sendo os principais: a) Piquetes -so necessrios para marcar, convenientemente, os extremos do alinhamento a ser medido; -sofeitosdemadeiraroliaoudeseoquadradacomasuperfcienotopo plana; -so assinalados (marcados) por tachinhas de cobre; -seu comprimento varia de 15 a 30cm; -seu dimetro varia de 3 a 5cm; -cravadonosolo,porm,partedele(cercade3a5cm)devepermanecer visvel; -sua principal funo a materializao de um ponto topogrfico no terreno. Obs.: Nos EUA, em lugar do tradicional piquete de madeira, os pontos topogrficos so materializadosporpinosdemetal,bemmaisresistentesecomavantagemde poderem ser cravados em qualquer tipo de solo ou superfcie. b) Estacas -conformefiguraabaixo(PINTO,1988),soutilizadascomotestemunhasda posio do piquete; -so cravadas prximas ao piquete cerca de 30 a 50cm; -seu comprimento varia de 15 a 40cm; -seu dimetro varia de 3 a 5cm; -sochanfradasnapartesuperiorparapermitirumainscrionumricaou alfabtica, que pertence ao piquete testemunhado. c) Fichas -soutilizadasnamarcaodoslancesefetuadoscomodiastmetroquandoa distncia a ser medida superior ao comprimento deste; -so hastes de ferro ou ao; -seu comprimento de 35 ou 55cm; -seu dimetro de 6mm; -conformefiguraaseguir,umadasextremidadespontiagudaeaoutraem formato de argola, cujo dimetro varia de 5 a 8cm.MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 14/52 d) Balizas -so utilizadas para manter o alinhamento, na medio entre pontos, quando h necessidade de se executar vrios lances com o diastmetro; -conformefiguraaseguir,sofeitasdemadeiraouferro;arredondado, sextavado ou oitavado; -so terminadas em ponta guarnecida de ferro; -seu comprimento de 2 metros; -seu dimetro varia de 16 a 20mm; -sopintadasemcorescontrastantes(brancoevermelhooubrancoepreto) para permitir que sejam facilmente visualizadas distncia; -devemsermantidasnaposiovertical,sobreatachinhadopiquete,com auxlio de um nvel de cantoneira. e) Nvel de Cantoneira -aparelhoemformadecantoneiraedotadodebolhacircularquepermite pessoaqueseguraabalizaposicion-lacorretamente(verticalmente)sobreo piquete ou sobre o alinhamento a medir. f) Barmetro de Bolso -aparelho que se destina medio da presso atmosfrica (em mb = milibares) para fins de correo dos valores obtidos no levantamento;-atualmenteestesaparelhossodigitaise,almdeforneceremvaloresde presso, fornecem valores de altitude com preciso de 0,10m (figura a seguir). MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 15/52 g) Dinammetro -aparelhoquesedestinamediodastensesquesoaplicadasaos diastmetros para fins de correo dos valores obtidos no levantamento; -as correes so efetuadas em funo do coeficiente de elasticidade do material com que o diastmetro foi fabricado. h) Termmetro -aparelho que se destina medio da temperatura do ar (C) no momento da medio para fins de correo dos valores obtidos no levantamento; -ascorreessoefetuadasemfunodocoeficientededilataodomaterial com que o diastmetro foi fabricado. i) Nvel de Mangueira - uma mangueira d'gua transparente que permite, em funo do nvel de gua dasextremidades,procederamedidadedistnciascomodiastmetrona posiohorizontal.Estetipodemangueiratambmmuitoutilizadona construo civil em servios de nivelamento (piso, teto, etc.). j) Cadernetas de Campo - um documento onde so registrados todos os elementos levantados no campo (leituras de distncias, ngulos, rgua, croquis dos pontos, etc.); -normalmentesopadronizadas,porm,nadaimpedequeaempresa responsvelpelolevantamentotopogrficoadotecadernetasquemelhor atendam suas necessidades. Comrelaoaosseguintesacessriosmencionados:barmetro,termmetroe dinammetro;pode-seafirmarqueosmesmossoraramenteutilizadosatualmente paracorreesdasmedidasefetuadascomdiastmetros.Istosedeveaofatodestes dispositivosteremsidosubstitudos,comopassardosanos,pelosequipamentos eletrnicos, muito mais precisos e fceis de operar. Contudo, os diastmetros so ainda largamenteempregadosemlevantamentosquenoexigemmuitapreciso,ou, simplesmente, em misses de reconhecimento. 6.2.Preciso e Cuidados na Medida Direta de Distncias A preciso com que as distncias so obtidas depende, principalmente: - do dispositivo de medio utilizado, - dos acessrios, e - dos cuidados tomados durante a operao. Oscuidados quesedevetomarquando da realizao demedidasdedistnciascom diastmetros so: MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 16/52 - que os operadores se mantenham no alinhamento a medir, - que se assegurem da horizontalidade do diastmetro, e - que mantenham tenso uniforme nas extremidades. A tabela abaixo fornece a preciso que conseguida quando se utilizam diastmetros emumlevantamento,levando-seemconsideraoosefeitosdatenso,da temperatura, da horizontalidade e do alinhamento. DiastmetroPreciso Fita e trena de ao1cm/100m Trena plstica5cm/100m Trena de lona25cm/100m 6.3.Mtodos de Medida com Diastmetros 6.3.1.Lance nico - Pontos Visveis Analisando a figura a seguir, na medio da distncia horizontal entre os pontos A eB,procura-se,narealidade,mediraprojeodeABnoplanotopogrfico horizontal HH'. Isto resulta na medio de A'B', paralela a AB. Para realizar esta medio recomenda-se uma equipe de trabalho com: - duas pessoas para tensionar o diastmetro (uma em cada extremidade); - uma pessoa para fazer as anotaes (dispensvel). A distncia DH (entre os pontos A' e B') igual frao indicada pelo diastmetro.6.3.2.Vrios Lances - Pontos Visveis Analisando a figura a seguir, o balizeiro de r (posicionado em A) orienta o balizeiro intermedirio,cujaposiocoincidecomofinaldodiastmetro,paraqueestese mantenha no alinhamento. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 17/52 Depois de executado o lance, o balizeiro intermedirio marca o final do diastmetro com uma ficha. O balizeiro de r, ento, ocupa a posio do balizeiro intermedirio, eeste,porsuavez,ocuparnovaposioaofinaldodiastmetro.Repete-seo processodedeslocamentodasbalizas(reintermediria)edemarcaodos lances at que se chegue ao ponto B. demximaimportnciaque,duranteamedio,osbalizeirossemantenham sobre o alinhamento AB. - duas pessoas para tensionar o diastmetro (uma em cada extremidade). - um balizeiro de r (mvel). - um balizeiro intermedirio (mvel). - um balizeiro de vante (fixo). - uma pessoa para fazer as anotaes (dispensvel). AdistnciaDHserdadapelosomatriodasdistnciasparciais(contagemdo nmero de fichas pelo comprimento do diastmetro) mais a frao do ltimo lance. Observaes Importantes i. Ao ponto inicial de um alinhamento, percorrido no sentido horrio, d-se o nome de Ponto a R e, ao ponto final deste mesmo alinhamento, d-se o nome de Ponto a Vante. Balizeiro de R e Balizeiro de Vante so os nomes dados s pessoas que, depossedeumabaliza,ocupam,respectivamente,ospontosareavantedo alinhamento em questo. ii.Osbalizeirosdereintermediriopodemacumularafunodetensionaro diastmetro. iii. Para terrenosinclinados,oscuidadosnamediodevemser redobrados no que se refere horizontalidade do diastmetro.6.3.3.Traado de Perpendiculares O traado de perpendiculares necessrio: - amarrao de detalhes em qualquer levantamento topogrfico, e -nadeterminaodeumalinhamentoperpendicularemfunodeumoutroj existente. Ex.: locao de uma obra. a) Amarrao de Detalhes Aamarraodedetalhes(feiesnaturaiseartificiaisdoterreno)realizada utilizando-sesomentediastmetros.Paratanto,necessrioamontagem,no campo, de uma rede de linhas, distribudas em tringulos principais e secundrios, squaisosdetalhesseroamarrados.Aestarededelinhasdenomina-se triangulao. Afiguraaseguirilustraumadeterminadasuperfciejtriangulada.Nesta triangulao,observa-sequeostringulosmaioresenglobamosmenores.O objetivodaformaodetringulosprincipais(ABCeACD)esecundrios(ABE, BEG, EGF, EFH, FCD, GCF, DFH, AEH e AHI) atingir mais facilmente todos os detalhes que se queira levantar. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 18/52 J a amarrao dos detalhes pode ser feita: -Por perpendiculares tomadas a olho o caso da figura abaixo, onde se deve medir os alinhamentos Aa, ab, bc, cd, de, eBe,tambm,osalinhamentosaa,bb,cc,ddeeeparaqueocontornoda estrada fique determinado. -Por triangulao Devendo-se medir os alinhamentos a e b, alm do alinhamento principal DB, para queocantosuperioresquerdodapiscinarepresentadanafiguraaseguirfique determinado. A referida piscina s estar completamente amarrada se os outros cantos tambm forem triangulados. Obs.: para que a amarrao no resulte errada, a base do tringulo amarrado deve coincidircomumdosladosdotringuloprincipalousecundrio,e,ovrtice daquele tringulo ser sempre um dos pontos definidores do detalhe levantado. b) Alinhamentos Perpendiculares possvellevantarumaperpendicularaumalinhamento,utilizando-seum diastmetro, atravs dos seguintes mtodos: b.1) Tringulo Retngulo EstemtodoconsisteempassarporumpontoA,deumalinhamentoAB conhecido, uma perpendicular. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 19/52 Utilizando-seosdoze(12)primeirosmetrosdeumatrena,dispe-se, respectivamente, dos lados 3, 4 e 5 metros de um tringulo retngulo. Como indicado na figura abaixo, o 0 e 12 metros estariam coincidentes em C, situadoa3metrosdopontoA.O7metro(somadoslados3e4)e representado pelo ponto D, se ajusta facilmente em funo dos pontos A e C j marcados. Obs.:para locarasparedesdeumacasa,omestredeobrasnormalmentese utilizadeumalinhacomns.Estalinharepresentaumtringuloretngulode lados0,6m:0,8m:1,0m;equivalenteaotringuloretngulode3m:4m:5m mencionado anteriormente. b.2) Tringulo Equiltero Diferentemente do anterior, este mtodo consiste em passar uma perpendicular a um alinhamento AB conhecido, por um ponto C qualquer deste alinhamento. Destemodo,marca-se,nocampo,umtringuloequilteroaoinvsdeum tringulo retngulo. Assim,utilizando-seosdoze(12)primeirosmetrosdeumatrena,dispe-se, para o tringulo equiltero, de trs lados de 4 metros cada. Como indicado na figura abaixo, o 0 e 12 metros estariam coincidentes em C. O 2 metro estaria sobre o alinhamento AB esquerda de C, definindo o ponto D. O 10 metro estaria sobre o alinhamento AB direita de C, definindo o ponto E. O ponto F, definido pelo 6 metro, se ajusta facilmente em funo dos pontos D e E j marcados. Obs.:paraamarcaodetringulosnocampo,normalmenteutilizam-se comprimentos menores equivalentes aos citados ou esquadros de madeira.6.3.4.Transposio de Obstculos Paraamedidadedistnciasentrepontosnointervisveis,ouseja,emquea mesma no possa ser obtida pela existncia de algum obstculo (edificao, lago, alagado,mata,rvoreetc.),costuma-sefazerusodamarcao,emcampo,de tringulos semelhantes. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 20/52 Como indicado na figura a seguir, existe uma edificao sobre o alinhamento AB, o queimpedeadeterminaodoseucomprimentopelosmtodosexplicitados anteriormente.Assim,paraqueadistnciaABpossaserdeterminada,escolhe-seumpontoC qualquer do terreno de onde possam ser avistados os pontos A e B. Medem-se as distncias CA e CB e, a meio caminho de CA e de CB so marcados os pontos D e E. A distncia DE tambm deve ser medida. ApsestabelecerarelaodesemelhanaentreostringulosCABeCDE,a distncia AB ser dada por: CDCA.DE= AB6.3.5.Erros na Medida Direta de Distncias Oserroscometidos,voluntriaouinvoluntariamente,duranteamedidadiretade distncias, devem-se: -aocomprimentododiastmetro:afetadopelatensoaplicadaemsuas extremidadesetambmpelatemperaturaambiente.Acorreodependedos coeficientesdeelasticidadeededilataodomaterialcomqueomesmo fabricado.Portanto,deve-seutilizardinammetroetermmetroduranteas medies para que estas correes possam ser efetuadas ou, proceder a aferio do diastmetro de tempos em tempos.Adistnciahorizontalcorreta(DHc)entredoispontosserdadadividindo-seo comprimentoaferidododiastmetro(a)peloseucomprimentonominal()e multiplicando-se pela distncia horizontal medida (DHm):macDH = DH - ao desvio vertical ou falta de horizontalidade: ocorre quando o terreno muito inclinado.Assim,mede-seumasriedelinhasinclinadasemvezdemediras projees destas linhas sobre o plano horizontal, como na figura a seguir, Oerrodevidoaodesviovertical(Cdv),para umnicolance,podeserencontrado atravs da relao entre o desnvel do terreno (DN) e o comprimento do diastmetro (): 2DN= C2dv MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 21/52 Esteerrocumulativoesemprepositivo.Assim,adistnciahorizontalcorreta (DHc)entredoispontosserencontradasubtraindo-sedadistnciahorizontal medida (DHm), o desvio vertical (Cdv) multiplicado pelo nmero de lances (N) dado com o diastmetro: ( )dv m cC N DH = DH - catenria: curvatura ou barriga que se forma ao tensionar o diastmetro e que funodoseupesoedoseucomprimento.Paraevit-la,necessrioutilizar diastmetros leves, no muito longos e aplicar tenso apropriada (segundo normas do fabricante) s suas extremidades. Afiguraaseguirindicaaflecha(f)doarcoformadopelocomprimento()do diastmetro com tenso (T) aplicada nas extremidades. Oerrodevidocatenria,paraumnicolance,podeserencontradoatravsda relao: 3f 8= C2c Este erro cumulativo, provoca uma reduo do diastmetro e, consequentemente, resultanumamedidadedistnciamaiorqueareal.Assim,adistnciahorizontal correta(DHc)entredoispontosserencontradasubtraindo-sedadistncia horizontalmedida(DHm),oerrodacatenria(Cc)multiplicadopelonmerode lances (N) dado com o diastmetro: ( )c m cC N DH = DH - verticalidade da baliza: como indicado na figura abaixo, ocasionado por uma inclinaodabalizaquandoestaseencontraposicionadasobreoalinhamentoa medir.Provocaoencurtamentooualongamentodestealinhamentocasoesteja incorretamente posicionada para trs ou para frente respectivamente. Este tipo de erro s poder ser evitado se for feito uso do nvel de cantoneira. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 22/52 - ao desvio lateral do alinhamento: ocasionado por um descuido no balizamento intermedirio, mede-se uma linha cheia de quebras em vez de uma linha reta. Para evitar este tipo de erro necessrio maior ateno por parte dos balizeiros. A figura a seguir, indica como o balizeiro intermedirio (C) deve se posicionar em relaoaosbalizeirosder(A)evante(B)paraquenohajadesviolateraldo alinhamento. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 23/52 PARTE 2 - GEORREFERENCIAMENTO 1.GEORREFERENCIAMENTO 1.1.Introduo 2. POSICIONAMENTO POR SATLITES Oposicionamentoporsatlitessedatravsdautilizaodeumequipamento denominado GPS Global Positioning System. OGPSnoumequipamentoutilizadonamedidadengulose/oudedistncias, porm,muitoempregadoatualmenteemserviosdetopografiaeGeodsiapois possibilita a localizao espacial de um ponto no terreno em tempo real. Esta localizao espacial do ponto inclui a sua determinao atravs de coordenadas planasUTM(E,N)ouatravsdecoordenadasGeogrficas(|, ),almdaalturaou altitude (h). O sistema GPS foi originalmente idealizado pelo Departamento de Defesa (DOD) dos Estados Unidos da Amrica e, embora esteja sendo utilizado por milhares de civis em todo o mundo, operado exclusivamente pelos militares americanos e consiste de trs segmentos distintos apresentados a seguir. 2.1.Sistema Espacial compostode24satlitesartificiais(21operacionaise3reservas)queorbitamao redordaTerradistribudosem6planosorbitais(4satlitesporplano)espaadosde 60 e inclinados, em relao ao plano do Equador, de 55. Cada satlite completa uma rbita ao redor da Terra em aproximadamente 12 horas, a uma altitude de 20.200 Km. Esta distribuio e cobertura permite que um observador localizado em qualquer ponto dasuperfcieterrestretenhasempredisponvelentre5a8satlitesvisveisparaa determinao da sua posio. OprimeirosatliteGPSfoilanadoemfevereirode1978etodoselesfuncionam atravsdepainissolares,transmitindoinformaesemtrsfreqnciasdistintas.A freqncia rastreada pelos receptores GPS civis conhecida como L1 e da ordem de 1575,42 MHz. Cada satlite tem uma vida til de 10 anos e o programa americano prev a constante substituio dos mesmos at o ano de 2006. A figura a seguir ilustra a constelao de satlites disponveis e sua respectiva distribuio nos planos orbitais. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 24/52 2.2.Sistema de Controle Consiste de estaes de rastreamento espalhadas pelo mundo. Estas tm a funo de computar os dados orbitais e corrigir o relgio de cada satlite. A figura a seguir ilustra a distribuio das estaes de rastreamento no mundo. Afiguraaseguirilustracomoaestaoderastreamentooucontrole,osatliteeo receptor GPS interagem entre si. 2.3.Sistema do Usurio Consiste dos receptores GPS e da comunidade de usurios. Cada satlite emite uma mensagem que, a grosso modo, significa: Eu sou o satlite X, minha posio atual Y eestamensagemfoi enviadano tempoZ. OsreceptoresGPSestacionadossobrea superfcieterrestrerecebemestasmensagense,emfunodadiferenadetempo entre a emisso e a recepo das mesmas, calculam as distncias de cada satlite em relao aos receptores. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 25/52 Destaforma,possveldeterminar,comummnimodetrssatlites,aposio2D (E,Nou|,)dosreceptoresGPS.Comquatrooumaissatlites,tambmpossvel determinar a altitude (h), ou seja, a sua posio 3D. Seaatualizaoda posio dosreceptores GPScontnua,possveldeterminara sua velocidade de deslocamento e sua direo. Almdoposicionamento,osreceptoresGPSsotambmmuitoutilizadosna navegao (avies, barcos, veculos terrestres e pedestres).A preciso alcanada na determinao da posio depende do receptor GPS utilizado, bem como, do mtodo empregado (Esttico, Dinmico, etc.). OcustodeumlevantamentoutilizandoreceptoresGPSdiretamenteproporcional precisorequerida.Assim,receptoresdebaixocusto(U$500.00)proporcionam precisode100ma150m,enquantoreceptoresdealtocusto(U$40,000.00) proporcionam preciso de 1mm a 1cm. importantesalientarqueoreceptorGPSnopodeserempregadoparadeterminar posiesondenopossveldetectarosinalemitidopelossatlites,ouseja,no interiordamaioriadosedifcios,emreasurbanasmuitodensas, emtneis,minase embaixodgua;eofuncionamentodestesaparelhosindependedascondies atmosfricas. As figuras a seguir ilustram um dos satlites GPS e um receptor GPS da Garmin com preciso de 100m. SatliteReceptor MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 26/52 PARTE 3 LEVANTAMENTO AEROFOGRAMETRICO 1.FOTOGRAMETRIA 1.1.Introduo Emboraosprincpiosdaprojeoticadeimagenstivessemsurgido350a.C.,com Aristteles, a fotogrametria s foi empregada pela primeira vez em 1849, pelo exrcito francse,portanto,logoapsosurgimentodoprimeiroprocessofotogrficoprtico, em 1839. 1.2.Definio de Fotogrametria De acordo com American Society of Photogrammetry, fotogrametria cincia e arte de obtermedidasdignasdeconfianautilizando-sefotografias.Jparaa PhotogrammetricEngineeringandRemoteSensing,acincia,tecnologiaeartede obter informaes seguras acerca de objetos fsicos e domeio, atravs de processos deregistro,medieseinterpretaesdeimagensfotogrficasepadresregistrados de energia eletromagntica. 1.3.Objetivo Realizarmediessobrefotografiasparaaelaboraodemapastopogrficos/ geodsicos planialtimtricos 2.DIVISO DA FOTOGRAMETRIA a)Mtrica:realizamedidasprecisasecomputaesparaadeterminaodaformae tamanho dos objetos fotografados. b)Interpretativa:lidacomoreconhecimentoeaidentificaodestesmesmosobjetos. Dentre elas, podemos encontrar: b.1)SensoriamentoRemoto:cinciacujosaparelhossocapazesdecaptare registrarcaractersticasdassuperfcies,sub-superfciesedecorpossobreas superfcies,abrangendo,emseumaisaltograu,instrumentosquenorequerem contactofsicocomestescorposparaacoletadasinformaesdesejadas.Capta imagensatravsdecmarasmultiespectrais,sensoresinfravermelho,scanners trmicos, radares, microondas. b.2)Fotointerpretao:oestudosistemticodeimagensfotogrficaspara propsitos de identificao de objetos e julgamento da sua significncia. Sua finalidade o levantamento de mapas temticos. TantooSensoriamentoRemotocomoaFotogrametriaMtricaestosendolargamente empregadoscomoferramentanoplanejamentoegerenciamentodeprojetosque envolvemomeioambientee/ourecursosnaturais.Ambossoutilizadoscomobasede dadosgrficaparaprojetosdeSIG(SistemasdeInformaesGeogrficas)ou Geoprocessamento. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 27/52 3. APLICAES As principais so: a) Elaborao de: -mapas topogrficos (planialtimtricos) -mapas temticos (solos, vegetao, relevo) -fotondices e mosaicos Segundo a finalidade a que os mapas se destinam, define-se: -a escala da fotografia -o tipo de cmara a ser utilizada -o tipo de filme -a quantidade de pontos de apoio etc. b) Projetos: -rodovirios -ferrovirios -deobrasdeartesespeciaiscomo:pontes,bueiros,encanamentos,oleodutos, linhas de transmisso, barragens... -de controle eroso -de controle s cheias -de melhoramento de rios e portos -de planejamento e desenvolvimento urbano e rural -de restaurao/conservao de patrimnios-ambientais c) Estudos -pedolgicos (ou de solos) -florestais -geolgicos -climticos -mdicos e cirrgicos (atravs de fotografias de raio X) d) Tributao e cadastramento -urbano -rural MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 28/52 4.CLASSIFICAO Aclassificaodafotogrametriafaz-sesegundootipoeposioespacialdacmarae segundo a sua finalidade. a) Fotogrametria Terrestre Utiliza-se de fotografias obtidas de estaes fixas sobre a superfcie do terreno, com o eixo tico da cmara na horizontal. (Fotografias horizontais) -Topogrfica: utilizada no mapeamento topogrfico de regies de difcil acesso. -NoTopogrfica:utilizadaematividadespoliciais,nasoluodecrimesede problemas de trfego (acidentes de trnsito); na medicina, em tratamentos contra o cncer;naindstria,naconstruodebarcosounoestudodasdeformaesde um determinado produto; etc.. b)Fotogrametria Area Utiliza-se de fotografias obtidas de estaes mveis no espao (avio ou balo), com o eixo tico da cmara na vertical (ou quase). c)Fotogrametria Espacial Utiliza-sedefotografiasobtidasdeestaesmveisforadaatmosferadaTerra (extraterrestres)edasmediesfeitascomcmarasfixas(tambmchamadas cmaras balsticas) na superfcie da Terra e/ou da Lua. Quando a Fotogrametria (area, terrestre ou espacial) utiliza-se do computador para a elaboraodemapas,ouseja,todooprocessodetransformaodaimagem fotogrficaemmaparealizadomatematicamentepelocomputador,diz-seque aquela Numrica. Atualmente, alm do processo de transformao da imagem fotogrfica emmapa ser realizadopelocomputador,oprodutoquegerouomapa,nocasoafotografia,eo prpriomapagerado,podemestararmazenadosemmeiomagnticonaformade imagem. Neste caso, a Fotogrametria passa a ser denominada Digital. 5.PROBLEMAS DA FOTOGRAMETRIA Os problemas mais encontrados na fotogrametria esto relacionados com: a) As condies de obteno e preservao dos negativos e seus produtos. -posio do avio (linha e altura); -distoro das lentes e imperfeies ticas; -estabilidade da cmara (inclinao e choques); -invariabilidade do filme (material); -condies atmosfricas; -processos e produtos da revelao. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 29/52 b)Atransfernciadasinformaescontidasnosnegativos(originais)paraopapel (carta ou mapa). -equipamentos; -operadores. c) A superfcie terrestre, que no plana, horizontal e lisa. -modelo matemtico utilizado (elipside);-a imagem fotogrfica, distorcida, no representa a realidade. 6.CMARAS FOTOGRAMTRICAS 6.1.Consideraes Gerais Toda cmara fotogrfica constitui uma imitao grosseira do olho humano e, como tal, estsujeitaalimitaesquandodaobtenodeinformaes,registrandoapenasa faixa visvel do espectro eletromagntico. A concepo bsica de qualquer cmara a mesma. Trata-sesimplesmentedeumacaixacomumadesuasfacesinternassensibilizada quimicamente, tendo, na face oposta a esta, um pequeno orifcio. Esta abertura feita deformaapermitirquealuzrefletida/emitidaporumacenaentrenacaixaeatinjaa face sensvel (filme), registrando assim a imagem. Existem dois tipos de cmaras fotogramtricas: a terrestre e a area. 6.3.6.Cmara Terrestre Caractersticas: -permanece fixa durante o tempo de exposio; -o objeto fotografado geralmente est fixo; -otempodeexposiodofilmerelativamentelongoesdiminuiquandoo objeto a ser fotografado estiver em movimento; -utiliza emulso de baixa sensibilidade e de granulao fina; -o formato do filme pequeno; -seu funcionamento pode ser manual ou automtico. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 30/52 6.3.7.Cmara Area Caractersticas: -est em movimento (velocidade constante) durante o tempo de exposio; -o objeto fotografado pode ser fixo ou mvel; -o tempo de exposio bastante curto; -o obturador de altssima eficincia (95%); -utiliza emulso de altssima sensibilidade; -apresenta grande capacidade de armazenamento de filme; -o formato do filme grande; -o filme planificado durante o tempo de exposio; -seu funcionamento todo automtico. 6.3.8.Comparao entre uma Cmara e o Olho Humano Cmara: -imitao grosseira do olho humano; -registra a informao luminosa atravs do filme; -o registro feito num pequeno intervalo de tempo, quase que instantaneamente (1/2000 s); -o raio luminoso passa por uma proteo que o filtro; -odimetrodofeixeluminoso,conformesuaintensidade,controladopelo diafragma; -para a formao da imagem, utiliza-se de um sistema de lentes convergente; -todo mecanismo mencionado acima est envolvido por uma armao. Olho Humano: -cmara fotogrfica perfeita; -registra a informao luminosa atravs da retina (cujo ponto principal a fovea); -o registro feito continuamente e ao mesmo tempo; -a interpretao da informao, feita pelo crebro, instantnea; -o raio luminoso passa por uma proteo que a crnea; -odimetrodofeixeluminoso,conformesuaintensidade,controladopela membrana ris; MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 31/52 -para a formao da imagem, utiliza-se do cristalino; -est envolvido pela esclertica. 7.CMARAS AREAS Nesteitemseroespecificamenteabordadasascmarasareas,jmencionadas anteriormente, abordando a sua classificao. 7.1.ngulo de Campo ngulo de Campo (o) o ngulo de abrangncia da cmara. Tipos de cmaras:a) Pequeno: o < 50 Obtm fotografias de ngulo pequeno. Empregada em: -Trabalhos de reconhecimento com fins militares. -Vos muito altos, para a confeco de mapas de reas urbanas densas. -Confeco de ortofotomapas e mosaicos de reas urbanas com construes muito altas. b) Normal: 50 o < 75 Obtm fotografias de ngulo normal. Empregada em: -Trabalhos cartogrficos (confeco de mapas bsicos). -Confeco de mosaicos e ortofotomapas de reas urbanas no muito densas. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 32/52 -Mapeamento de regies com muita cobertura vegetal. c) Grande-angular: 75 s o < 100 Obtm fotografias de ngulo grande. Empregada em: -Trabalhos cartogrficos com maior economia. -Servios de aerotriangulao. -Confeco de mapas topogrficos. -Confeco de mapas em escalas grandes. -Medies fotogrficas. d) Super-grande-angular: o > 100 Obtm fotografias de ngulo muito grande. Empregada em: -Trabalhos cartogrficos com a vantagem de uma cobertura fotogrfica muito maior. 7.2.Distncia Focal a) Pequena: 55 f 100mm. Associada a uma cmara super-grande-angular. Emprego: cartografia convencional. b) Normal: 152 f 210mm. Associada a uma cmara grande-angular ou normal. Emprego: cartografia convencional. c) Grande: 305 f 610mm. Associada a uma cmara de ngulo pequeno. Emprego: militar (trabalhos de reconhecimento). 7.3.Formato a) Com Formato: -os filmes so marcados de modo a permanecerem fixos durante o tempo de exposio; -estas marcas podem ter: 18x18cm, 12x18cm, 6x9cm e 23x23cm, ou ainda, 23x46cm (formato especial). MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 33/52 b) Sem Formato:So de dois tipos: b.1) Faixa Contnua: -a passagem de luz contnua e feita atravs de uma fenda; -o avano do filme sincronizado com a velocidade da imagem. Obtm fotografias de faixa contnua. b.2) Panormica: -utiliza um sistema de varredura lateral (abertura de at 180) que perpendicular linha do vo; -utiliza-se de mecanismos ticos giratrios para a varredura. Obtm fotografias panormicas. 7.4.Inclinao do Eixo tico a) Verticais: -o eixo tico da cmara pode estar inclinado entre 0 e 3. Obtm fotografias verticais. b) Oblquas: -o eixo tico da cmara possui uma inclinao entre 3 e 90. Obtm fotografias oblquas Altas (na qual aparece o horizonte) e fotografias oblquas Baixas (na qual no aparece o horizonte). 7.5.Uso ou Finalidade a) Cartogrfica ou Mtrica: -seus elementos de orientao interna so perfeitamente conhecidos e de alta preciso. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 34/52 Obtm fotografias cartogrficas. b) Reconhecimento: -seus elementos de orientao interna no so conhecidos com exatido. Obtm fotografias de reconhecimento. c) Especial: -so cmaras modificadas para a obteno de fotografias especiais. Ex.: fotografias Trimetrogon, Multiespectrais, Convergentes Simtricas e Assimtricas, e Transversais. 8.PRINCIPAIS ELEMENTOS DA CMARA MTRICA AREA Das cmaras mtricas so exatamente conhecidos os valores: da distncia focal, da posio das marcas fiduciais, do eixo tico, do plano focal e do formato. Os elementos principais desta cmara so: 8.1.Corpo -pode ser parte integrante do cone ou ser independente; -contmummecanismo-guia(manualouautomtico)queforneceecontrolaa energia destinada a operar a cmara; -estemecanismoobedeceaumcicloqueenvolve,entreotrminodeuma exposio e o incio de outra os seguintes passos: 1. Interromper o sistema de vcuo (liberar o filme)2. Avanar o filme 3. Acionar o sistema de vcuo (planificar o filme) 4. Fazer nova exposio (acionar o obturador) 8.2.Magazine -compartimentofechadoondeestoacondicionadososrolosdefilme(expostose no expostos) e tambm os mecanismos de planificao e avano do mesmo; -o filme pode ser planificado por: tenso, peso, presso e vcuo; -os filmes podem ser de 120m e C = 0,13mm ou de 150m e C = 0,10mm. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 35/52 8.3.Cone -compartimento hermeticamente fechado que suporta: a) Objetiva ou Sistema de Lentes Lentes:estabelecemaconvergnciadosraiosluminososprocedentesdeum nmeroinfinitodepontosobjetivosdasuperfcieterrestre,projetando-ossobreo plano focal. Algumas definies bsicas: -Eixo Principal ou Eixo tico: a reta determinada pelos centros de curvatura das superfcies esfricas que formam as faces da lente. Este passa pelo centro da fotografia ou ponto principal (PP). -Centrotico:oponto(nosistemadelentes)ondeosraiosincidemeno sofrem desvios (H). -Ponto Focal: ponto de convergncia dos raios incidentes paralelos ao eixo tico esituadosobreesteeixo.Todososraiossecruzamnesteponto,tambm chamado de Foco (F). -PlanoFocal:planoperpendicularaoeixoticoequepassapelopontofocal. Tambm chamado de plano imagem ou plano de foco infinito. -DistnciaFocal:distnciaentreopontofocal(noplanofocal)eocentrotico (do sistema de lentes) (f). Frmula das LentesA lei fundamental das lentes, aplicada a objetos situados a uma distncia finita das lentes, nos diz que: "A recproca da distncia focal igual soma das recprocas das distncias entre a imagem e o objeto". o i f1 1 1+ =onde i a distncia imagem (das lentes ao plano focal) o a distncia objeto (das lentes ao objeto) Para as cmaras mtricas, o objeto fotografado se encontra praticamente no infinito e, em decorrncia disso, 1/o tende a um valor nulo. Portanto, seguindo a lei, i = f. Destaforma,porestaroobjetofotografadoaumadistnciamuitograndedas lentes, consideram-se os raios de luz por ele emitidos/refletidos como praticamente paralelos. Concluso:a)Oplanodeexposiodofilme(ondeomesmoplanificado) coincide com o plano focal das lentes da objetiva, ou seja, as imagens se formam nesteplanofocal;b)Quantomaisdistanteoobjetodacmara,maisprximodas lentes estar o ponto focal. Qualidade das Lentes Aslentes,pornoseremperfeitas,produzemumaimagemimprecisa.Estes defeitos da imagem recebem o nome de aberraes. A combinao de lentes e de alguns elementos adicionais podemminimizar estes defeitos. Entre eles: MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 36/52 - aberrao esfrica - causa: polimento das lentes - coma - causa: polimento das lentes - astigmatismo ou curvatura de campo - causa: polimento das lentes - aberrao cromtica - causa: diferentes caractersticas refrativas das vrias cores que compem a luz branca. - distoro radial - causa: polimento das lentes- distoro tangencial - causa: no centragem das lentes As quatro primeiras aberraes prejudicam a nitidez da imagem fotogrfica (crculo deconfuso),enquantoqueasdistoresprejudicamageometria(posio)dos objetos na imagem. O valor da distoro deve ser corrigido pois varia de 2 a 50 micras, dependendo da cmara utilizada. Exemplos de objetivas usadas em cmaras mtricas: 1) f = 88mm, distoro de 7 micras. 2) f = 152mm, distoro de 2 micras. 3) f = 210mm, distoro de 4 micras. 4) f = 305mm, distoro de 3 micras. 5) f = 610mm, distoro de 50 micras. Opoderderesoluodaslentesumaspectoimportanteedefinidocomoa medida da capacidade da lente em separar detalhes pequenos e prximos uns dos outros ou objetos de maior ou menor nitidez. Diafragma:oelementoquecontrolaaquantidadedeluzqueatingeofilme duranteotempodeexposio,isto,determinaaaberturafsicadalente permitindo maior ou menor iluminao da imagem. Ailuminaodaimagemestrelacionadadistnciafocaleabertura(circular) do diafragma. proporcionalquantidadedeluzquepassaatravsdaaberturadaslentes (diafragma) e rea de abertura (td/4) e, portanto, proporcional a d. Ailuminaodaimagemtambmafetadapeladistnciaimagemnaseguinte proporo: 1/i = iluminao Para o objeto situado no infinito, i = f, portanto: 1/f = iluminao De onde deduz-se que: d/f = dimetro do diafragma / distncia focal = iluminao d/f = fator de iluminao ou brilho f /d = ndice do diafragma ou "f-stop" Os valores mais comuns de "f-stop" so: 4,0; 5,6; 8,0 e 11,3. Quantomenorforovalorde"f-stop",maiorseraaberturadodiafragmae, conseqentemente, maior ser a iluminao da imagem. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 37/52 Obturador: controla o tempo de exposio da imagem, ou seja, o tempo durante o qual a luz passa atravs da lente. Medido em frao de segundos, deve variar em relao velocidade do avio, altura de vo e iluminao da imagem. Os intervalos de um obturador, quanto ao tempo de exposio, variam de 1/100 a 1/2000 do segundo. Nenhumobturadorpossui,naprtica,100%derendimento.Esterendimento influenciado pelos seguintes fatores: - Dimetro de abertura - Ajuste da velocidade (abertura e fechamento) - Modelo e posio do obturador Assim, a exposio total da imagem dada pela relao: rea diafragma x tempo exposio dt24 Filtros:permitemreduzirosefeitosdabrumaatmosfrica(poeira),fazema distribuiohomogneadaluz,protegemalentecontrapartculasemsuspenso duranteadecolagemeopousodoavioepermitemaabsorodecorespara evidenciar contrastes entre os objetos fotografados. Osfiltros,assimcomoosobjetos,absorvemalgumascoresdaluz,deixando passar outras. O tempo de exposio da imagem deve ser maior quando se utilizam filtros. Atabelaabaixoindicaotipoeafinalidadedosfiltrosempregadosem aerofotogrametria. FiltroFinalidade Vermelho- absorve o azul, o vermelho e o ultravioleta - clareia objetos vermelhos e amarelos, escurece o azul da gua e do cu, elimina a nvoa Verde- absorve o azul, o vermelho e o ultravioleta - escurece o cu e clareia a vegetao Azul- absorve o vermelho, o amarelo, o verde e o ultravioleta - clareia os objetos azuis e acentua a nvoa e a bruma Amarelo- absorve o azul e o ultravioleta - escurece o azul do cu e destaca as nuvens. Ciano- absorve o vermelho - ressalta objetos azuis e verdes Magenta- absorve o verde - ressalta objetos vermelhos e azuis Polarizador- elimina reflexos e brilhos causados pelo ultravioleta e pelo azul -escureceocu,clareiaasnuvenseeliminaobrilhodas superfcies aquticas MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 38/52 b) Cone Interno Suafunoservirdesuporteobjetiva(sistemadelentes)eaomarco(plano focal).Omaterialcomquefabricadopossui umcoeficientededilataotrmica bem pequeno a fim de manter as lentes, seu eixo tico e o marco em posio rgida (calibrada). Omarco,almdedefiniroplanofocal,contmoutroselementosqueficam registrados na imagem do negativo durante a exposio. So eles: - altmetro: registra a altitude de vo num intervalo de 0 a 9000 metros. -relgio:registraoinstantedatomadadafotografia.Utilizadoparadeterminara altura de objetos verticais (rvores, edifcios) pelo mtodo da altura do sol e outros. -nveldebolha:registraainclinaodacmaranoinstantedatomadada fotografia. A inclinao registrada pode variar at 5. - identificao da cmara: registra a distncia focal, a marca, o tipo e o nmero de srie da cmara utilizada. Serve para controle dos intervalos de calibrao. -marcasfiduciais:normalmentequatro,definemoformato(tamanho)da imagem. Podem estar localizadas no centro das bordas do plano focal ou nos cantos deste. A interseo destas marcas define o ponto principal da fotografia (PP). -nmerodeordemdasfotografias:registraumnmeroseqencialemcada fotografia, para controle posterior das faixas e blocos. -indicadordosistemaavcuo:registraumaletranabordadafotografiaseo sistema a vcuo da cmara estiver funcionando perfeitamente, caso contrrio, no registra nada. 8.4.Acessrios Servemparagarantirocorretoposicionamentodacmaraefacilitaranavegao area. Os principais so: MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 39/52 a) Sistema de Suspenso Tambmchamadode"bero"dacmara,odispositivosobreoqualacmara apoiada, mantendo os seus graus de liberdade de rotao no espao, minimizando os efeitos da vibrao do avio e conservando o eixo tico o mais vertical possvel. Quanto ao apoio da cmara sobre o bero, temos: Montagem fixa: a cmara fixada no avio atravs de marcos metlicos e isolada com borracha ou esponja para proteg-la das vibraes. Montagem azimutal: a cmara fixada como para a montagem anterior, adicionando-seaoconjuntoumanelque ir permitirumarotao damesmaemtornodoprprio eixo, de 30. Montagemsobreplataformaestabilizada:permitequesemprehajaacoincidnciado eixo tico da cmara com a direo vertical (vertical do lugar). b)Sistema de Controle Permitecontrolar todosos fatoresque afetamatomadadasfotografiasareas, entre eles: - o funcionamento da cmara; - o sistema de vcuo; - o avano do filme; - a quantidade de filme usado; - o tempo de exposio; - a abertura do diafragma; - a iluminao e as condies atmosfricas. c) Instrumentos Auxiliares de Orientao Os principais so: Giroscpio: mantm a cmara na posio vertical dentro de certos limites. APR:ou"analyticalprofilerecorder",uminstrumentobaseadonaemissode ondas eletromagnticas que tocam o solo e so refletidas para o aparelho situado a bordo do avio. O intervalo de tempo decorrido desde a emisso at o retorno da onda registrado e a altura do avio determinada com uma preciso de 3 metros. Intervalmetro: controla o recobrimento longitudinal das fotografias entre estaes de exposio sucessivas com base na velocidade do avio e na escala. Visor:umajanelaatravsdaqualooperadordacmaraobservaaregioque estsendofotografadae,entreoutrascoisas,consegueidentificarseovoest sendo realizado como planejado. 9.CMARA TERRESTRE As cmaras terrestres podem ser de dois tipos: a) Mtricas: permitem determinar a forma e a posio de um objeto com preciso. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 40/52 b)Nomtricas: obtmumaimagemfotogrfica dequalidade, nodando importncia preciso geomtrica dos objetos fotografados. 9.1.Cmara Mtrica Pode ser de dois tipos: a) Estereomtrica: consiste de duas cmaras mtricas acopladas e fixadas sobre uma base rgida de 0,4; 1,0 ou 1,2m de comprimento. Destas cmaras pode-se determinar com preciso: - as marcas fiduciais e o ponto principal das fotos; - a distncia focal; - as coordenadas do ponto principal das fotos; - a distoro das lentes. b) Fototeodolito: nome dado ao conjunto teodolito e cmara. 10. FOTOGRAFIAS AREAS Asfotografiasareas,antesdemaisnada,soumsistemadeinformaes.Estas informaessocaptadaspelascmarasfotogrficaseservemdebaseparaa determinaodalocalizaodeobjetosnoespao,valendo-sedaobservao estereoscpica.Estasinformaessopassveis,ainda,dereconhecimentoe interpretao. Para tanto, necessrio que se conhea alguns aspectos importantes. So eles: MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 41/52 10.1. Caractersticas da Fotointerpretao Osproblemasdetectadosduranteainterpretaodasinformaescontidasnas fotografias so os seguintes: a) Geomtricos: devido forma e ao tamanho dos objetos. b) Fsicos: devido propagao da luz nos diversos meios. c) Fisiolgicos: relativos viso binocular (acuidade) do observador. d)Psicolgicos:relativospercepoimediata,peloobservador,doobjetoanalisado de forma ordenada e lgica. Afotografiaregistraaimagemdoterrenoemrelaoaosaspectosfisiogrficos,ou seja,topografia,vegetaoedrenagem,queaparecemdiferenciadosnaforma,no tamanho, na tonalidade (fotos preto/branco) ou na cor (fotos coloridas), na sombra, na textura ou no padro e, nas adjacncias. - Forma: permite distinguir, por exemplo: estrada de ferro de uma rodovia ou de um rio. -Tamanho:permitedistinguirumaresidnciadeumedifciooudeumaindstria, embora a forma do objeto tambm tenha de ser levada em considerao. - Tonalidade: permite distinguir uma cultura de trigo de uma cultura de arroz. -Textura:permitedistinguir,peloaspectoetonalidadedegruposdeobjetosiguais, entre campo ou cultura, mata/floresta ou reflorestamento. - Padro: permite distinguir, por exemplo, um pomar de um cafezal. -Sombra:permitedistinguirumaigrejadeumaresidnciaouedifcio,umapontede um viaduto, etc. -Adjacncias:permiteconcluirosignificadodeobjetosemfunodaexistnciaou nodeoutrosobjetosnasuavizinhana.Porexemplo:pilhasdemadeirapodem indicar presena de serraria ou indstria de papel. 10.2. Densidade FotogrficaA densidade de uma fotografia funo: - da quantidade e qualidade de luz incidente no plano imagem; - da relao entre o tempo de exposio e a abertura do diafragma; - da sensibilidade espectral da emulso usada; - do procedimento e das substncias qumicas utilizados na revelao. 10.3. Material Fotogrfico O material fotogrfico constitudo de: MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 42/52 a) Base -podeserdepolietileno(espessuraentre0,1e0,25mm),deplacadevidrooude papel (espessura entre 0,1 e 0,5 mm); -deveser:quimicamenteestvel;flexveleforte(polietilenooupapel);resistentee dura (placa de vidro); - pode ser composta de uma camada anti-halo, efeito que torna difusa certas partes do negativo, e, ainda, de uma camada adesiva. b) Emulso -cobreabaseeformadaporcristaisougrosdebrometodeprata,deiodetode prata e gelatina; -oscristaisvariamdetamanhoatummximode5mcrons,pois,quantomaioro gromaiorasensibilidade(amaioroumenorfacilidadedofilmeemgravar imagens) da emulso; - a gelatina mantm os gros de prata sobre a base; - pode ser: ortocromtica, pancromtica, infravermelha ou colorida. 10.4. Resoluo Fotogrfica Aresoluoespacialdeumafotografiaareaexpressaemlinhas/mmedefinida comoamedidadelinhasbrancasepretas,intercaladaseparalelasentresi,que podem ser observadas sobre a fotografia numa faixa de 1 milmetro de largura. Portanto, se uma fotografia possui uma resoluo de 100 linhas/mm, isto significa que podemserobservadas,noespaode1milmetro,100linhasbrancasintercaladasa 100 linhas pretas. Esta contagem das linhas feita com o auxlio de um microscpio. Aresoluodafotografiaareadependedacombinaolente-filme-filtroe,desta combinao, pode-se concluir: a) Resoluo (em segundos de arco) Rdl", 4 5 onde dl = dimetro da lente em polegadas b)Resoluo (em linhas/mm) Rf stopl mm /" "1500 MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 43/52 c)Resoluo Real (em metros) RERml mm1000./ onde E = mdulo da escala da fotografia Rl/mm=resoluodacombinaolente-filme-filtrodacmara usada, em linhas/mm. Com base na resoluo fotogrfica podemos determinar qual o menor objeto detectvel emumafotografia,oquenosignifica,necessariamente,determinarotamanhodo menor objeto identificvel ou reconhecvel. Omenorobjetoidentificvel,pelomenos,5vezesmaiorqueomenorobjeto detectvel e, portanto, a relao entre eles a seguinte: I Rm5. onde I = tamanho mnimo identificvel Aresoluodeumafotografianosinnimodenitidezvisualdaimagem,que grandemente influenciada pelos seguintes fatores: - qualidade do sistema de lentes da cmara; - preciso mecnica da cmara; - qualidade e sensibilidade da emulso; - natureza do objeto fotografado. Imagens de pouco contraste, geralmente, so de elevada resoluo e vice-versa. 10.5. Comparao entre Fotografia Area e Mapa a) Fotografia Area - uma projeo central ou cnica; - a escala varia em funo da inclinao da foto e das diferenas de nvel; -arepresentaogeomtricadosobjetosafetadapordeslocamentosdevidoao terreno, inclinao do eixo tico e s distores da lente; - todos os objetos so visveis - a representao da imagem tridimensional. b) Mapa - uma projeo ortogonal; - a escala a mesma para todos os pontos; - a representao geomtrica dos objetos a correta; - os objetos a serem representados so selecionados e generalizados atravs do uso de smbolos e convenes, muitas vezes, exagerados para a escala utilizada; - a representao da imagem bidimensional. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 44/52 11. GEOMETRIA BSICA DA FOTOGRAFIA AREA Afiguraaseguirapresentaoesquemadageometriadeumafotografiaarea perfeitamente vertical. Desta, conclui-se que a fotografia uma projeo cnica ou central em que a imagem de umobjetoformadanumplano(queofilmeounegativo)apsosraiosdeprojeo terem passado pelo centro perspectivo (ou tico) da objetiva. Definies bsicas a) Estao de Exposio: o nome dado posio do centro perspectivo (ponto nodal ou centro tico) no instante da tomada da fotografia. Designado por (O). b)Altitude deVo:adistncia vertical, emmetros, entre a estao de exposio e o Geide (nvel mdio do mar). Designado por (Ho). c)AlturadeVo:adistnciavertical,emmetros,entreaestaodeexposioeum plano qualquer de referncia do terreno. Designada por (H). d)AerobaseouBaseArea:adistncia horizontal,emmetros,entreasestaesde exposio de fotografias consecutivas. Designada por (B). e) Ponto Principal da Fotografia: o ponto formado pela projeo ortogonal do centro perspectivonoplanodofilme,donegativooudafotografia(PP).definidopela interseo das linhas que unem as marcas fiduciais opostas da foto. f)SistemadeCoordenadasFotogrficas:umsistemadecoordenadascartesianas, cujo ponto de origem coincide com o ponto principal da fotografia. O eixo x definido pela linha que une o ponto principal da fotografia esquerda com o ponto principal da fotografia direita, projetado sobre a fotografia esquerda (homlogo). Esta linha, tambm representa a direo seguida pela avio, durante a tomada das fotografias (linha de vo). J, o eixo y, definido pela linha perpendicular ao eixo x, passando pelo centro da fotografia. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 45/52 g)FotobaseouBaseFotogrfica:adistnciahorizontal,emmm,medidasobrea fotografia,entreasprojeesdeduasestaesdeexposioconsecutivas.Designada por (b). 11.1. Recobrimento entre Fotos e Faixas de Fotos a)Recobrimento entre Fotos Paraquesetenhaumacoberturafotogrficacorretadedeterminadaregioda superfcieterrestrenecessrioqueasfotosconsecutivas,tiradasemumadireo (linhadevo),registremporesiguaisdoterreno.Paraqueissoocorra,entreuma fotoeasuaconsecutiva,devehaverumazonaderecobrimentoousuperposio denominada Zona de Superposio Longitudinal (figura acima). Esta necessria para avisualizao,em3D,dasfotografias(oupares)obtidas.Paraisso,orecobrimento entre uma foto e outra, deve ser, no mnimo, de 60%. b)Recobrimento entre Faixas Nocasodeumaregiomuitogrande,acoberturafotogrficadeveserrealizadaem vriasdireesparalelas,portanto,seguindovriaslinhasdevo.Paracadauma destas linhas h um conjunto de fotografias consecutivas ao qual denominamos faixa. Entreumaeoutrafaixadevehaverumazonaderecobrimentoousuperposio denominadaZonadeSuperposioLateral(figuraabaixo).Estanecessriapara evitar falhas na cobertura do terreno. Para isso, o recobrimento entre uma faixa e outra, deve ser, no mnimo, de 30%. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 46/52 12. PLANEJAMENTO DE VO Todo projeto fotogramtrico, envolve um planejamento de vo fotogramtrico. Um vo fotogramtrico nada mais que um vo tecnicamente executado, com o objetivo deobteracoberturaaerofotogrficadeumadeterminadaregiodoterreno,queser levantado, atravs da aerofotogrametria. Acoberturaaerofotogrfica,portanto,onomedadoaoconjuntodefotografiasareas verticais,tecnicamenteobtidasdeumaaeronaveequerepresentamcorretae completamente a superfcie do terreno a ser estudado. Os fatores que devem ser levados em considerao, durante o planejamento de um vo fotogramtrico so: - Finalidade das fotografias: se quantitativa (medio) ou se qualitativa (interpretao). - Produto final desejado: se mapas, dados numricos, mosaicos, fotondices, ortofotos etc. -Precisoexigidapeloprojeto:seumvodereconhecimento,detalhadoousemi-detalhado.Quantomaiorapreciso,maioraescaladafotoemaiorocustodo levantamento. - Forma e tamanho da rea que ser fotografada: para isso, utiliza-se um mapa da regio, deondeseroextradasasinformaes:limitesdareadoprojeto,ascidadesmais importantes, a localizao e o nmero de pontos de apoio terrestre, a direo do vo (se N-SouL-O),onmerodelinhasdevo,aquantidadedefotografias,orecobrimento longitudinal e recobrimento lateral, etc. - Tipo de relevo que a rea apresenta: para prever e planejar uma ou mais alturas de vo, emfunodasdiferenasdenvelentreospontos,queafetamsignificativamentea escala das fotos. Obs.:a3Dspossvelemfotoscomdiferenadeescaladeat15%,porm,para trabalhos que exigem observao constante, diferenas superiores a 5% so prejudiciais viso. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 47/52 - Escala da fotografia em funo do produto final desejado: funo das limitaes fsicas e ticas do equipamento de restituio que ser utilizado. -Escaladafotografiaemfunodaalturadevoedadistnciafocal:paraevitar distores acentuadas. -Pontosdeapoiohorizontais(X,Y)everticais(Z)necessriosaerotriangulao:so pontos terrestres constitudos por vrtices pertencentes s redes de 1, 2 e 3 ordem, e suascoordenadas(geodsicas,geogrficasouplanas)sodeterminadasatravsda Geodsia, Astronomia ou topografia. - Caractersticas dos equipamentos de restituio disponveis para o projeto: so levados em considerao elementos tais como: distncia de projeo tima, distncia focal, base, tamanho do negativo etc. -Caractersticasdascmarasmtricasdisponveis:distnciafocal,poderderesoluo das lentes, formato, tempo de exposio, ngulo de campo etc. -Caractersticasdoavio:velocidadedecruzeiro(250a960Km/h),alturadecruzeiro (8500 a 10000m), autonomia de vo (3 a 6h), estabilidade, manejo, etc. - Caractersticas dos filmes e filtros: dependendo da finalidade do projeto. -Perodooupocapropciaparaatomadadasfotografias:condiesatmosfricas normais(diasclaros,semnuvens,poucovento),alturamnima(30)emximadosol (45), etc. Obs.:paraosinteressadosnoclculo(tcnico-financeiro)deumplanejamentodevo completo, recorrer bibliografia indicada no incio do ano letivo. 13. RESTITUIO FOTOGRAMTRICA o nome dado operao que visa obter o original fotogramtrico (carta ou mapa obtido atravs de fotografias). Consisteem,atravsdeinstrumentosetcnicasespecficas,transformaraprojeo cnicadofotograma(ouparfotogrfico)emumaprojeoortogonal(cartaoumapa), ondeserodesenhadosospormenoresplanialtimtricosdoterreno,apstersido restabelecidaaequivalnciageomtrica entreasfotografiasareas,no instanteemque foram tomadas, e o par de diapositivos que se encontra no projetor. Esta transformao pode ser: -Grfica -Analgica -Analtica ou numrica -Digital MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 48/52 As transformaes analgicas e analticas envolvem as seguintes etapas de operao do aparelho restituidor: -Orientaointerior:esteomomentoemqueospontosprincipaisdofotogramaso determinados,atravsdasmarcasfiduciais, e,emquerealizadooajustedadistncia focal do projetor (que deve ser proporcional da cmara utilizada). -Orientaoexteriorourelativa:omomentoemquesodeterminadososprincipais movimentos (num total de seis) que afetaram a fotografia no instante de sua tomada. Trs destes, so movimentos de translao e os outros trs, movimentos de rotao. nesta fase, tambm, que se elimina a paralaxe (distores) dos pontos fotografados. -Orientaoabsoluta:omomentoemquesedeterminaaescaladomodelo estereoscpico(imagem3D),formadopelasduasimagensprojetadas,e,emquese determina a altura deste modelo, segundo o nvel de referncia pretendido. 14. PRODUTOS AEROFOTOGRAMTRICOS MAIS COMUNS Fotondice:onomedadoaoconjuntodefotografiasareasdeumadeterminada regio.Estasfotografiasestoemescalaaproximada,ligadasemontadasumass outrasatravsdesuaszonasdesuperposio(entrefotosefaixas)ereduzidas fotograficamente.Suafinalidadeadeidentificarfalhasexistentesnosrecobrimentos, derivas do vo, quantidade de pontos de apoio existentes, etc. Mosaico:onomedadoaoconjuntodefotografiasareas,emqueasfotosso montadas e ajustadas (cortadas e coladas) sistematicamente umas s outras, atravs dos detalhesdoterreno,possibilitandoumavisoglobal(completa)detodaaregio fotografada.Suafinalidadepossibilitaroestudopreliminardegeologia,solos, vegetao, recursos hdricos e naturais, etc. Fotocarta:onomedadoaummosaico,sobreoqualsoimpressasasseguintes informaes:quadriculadooumalhadecoordenadas,moldura,nomesderios,de cidades, de acidentes geogrficos importantes, legenda, etc. Ortofotocarta:onomedadoaumafotografiaretificada,ampliadaempapel indeformvelecompletadacomasseguintesinformaes:smbolos,quadriculadoou malhadecoordenadas,legenda,podendoaindaconterinformaesplanialtimtricasou somenteplanimtricas.Avantagemdeseproduzirumaortofoto,ao invsdeummapa, MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 49/52 estnariquezadedetalhesqueafotopoderegistrareque,necessariamente,omapa, no tem condies de informar. MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 50/52 PARTE 4 - SONDAGENS E ENSAIOS 1.SONDAGEM 1.1.Introduo Asinvestigaesgeotcnicassotoimportantesparaaobracomo,porexemplo,o levantamentotopogrfico.Semconhecerosolo,grandeserrospodemsercometidos, levandoumaobraafalncia.Paramelhorconhecerosolo,existemumaampla espectradesondagenseensaios,quedevemserescolhidoseutilizadosconformea situao da obra e do terreno. 1.2.Trado Otradoservepararetiraramostrasdeformadasereconheceraestratigrafiaem pequenosprofundidades,emgeralat2m,maspossvelemendarashastesdo tradoepegaramostrasde5-6mprofundidade,masemprofundidadesgrandes,o servio demorado.comumqueotradoparaamostrasdesolotemdimetropequeno,entre2a4 polegadas (5 a 10 cm). 1.3.SPTOSPTporenquantoasondagemmaisusadanoBrasil.umasondagemde reconhecimentodosolo,criadoparacoletaramostras.OamostradordeSPTdesce atravs cravao deixando um martelo de 65 kg cair 75 cm. O nmero N, a quantidade de golpes, passou a ser utilizado para obter uma aproximao da resistncia do solo. ComSPT,faz-setambmensaiosdeinfiltraoparamedirapermeabilidade. possvel, sob condies ideais, conseguir penetrar mais que 40 m com SPT, ignorando osefeitosdedesvio,(nohcontrolenenhumadoSPTsobreodesvio).Alimitao por golpes ( a nega) determinada quando se obter penetrao menor que 5 cm em 10golpesconsecutivos.ASPTpodeserequipadacomtorqumetro,mede-sea resistncia de atrito contra a parte do amostrador (diam. 50,8 mm) cravada no solo.Vantagem:Retiraamostrasatprofundidadesconsiderveis.Possvelencontrar equipamentos e peas em todo o pas. Barato onde existe concorrncia. Desvantagem:Utilizadoalmdoslimites,porexemplo,emsolosmoles.Aenergia aplicadaaltaenoexisteasensibilidadeparasolossaturadosemoles.Abusado, utilizando frmulas empricas sem considerao da complexidade do solo. Utiliza motor e gua, seja dependente de fornecimento externo de energia e de gua. Complicado e demorado a mobilizar e instalar. 1.4.CPTCPT um ensaio que cravada por presso esttica. Exige uma contrapeso de vrias toneladas,queemvezpodeserresolvidoporancoragemdoequipamento.Os equipamentoscomercializadossoemgeralequipadoscompiezoconeeassim denominadosCPT(u),queviabilizaensaiodaporopressoedissipao.Os equipamentossoimportadosenecessitamumgrandeinvestimento,namquina, como no operador.MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 51/52 Vantagens:OCPT(ouCPT(u)fornecemuitosparmetrosteisemgeotecnia,um dosequipamentosmaissofisticadosqueomercadooferecegeotecnia.OCPT modernochegaao,nomnimo,osmesmosprofundidadescomoSPT.Detectacom excelentesensibilidadeeacuraocamadasdelgadasdesolo,quepodemfuncionar como plano deslizante.Desvantagens:Emfunodoaltocustoedificuldadeaentraremlocaisdeacesso complicado, o CPT pouco usado. 1.5.DPLODPLemformadeaparelhomanual,comtorqumetro,permitemedirresistncia pontaeatritolateraldaponteira,at12mdeprofundidade.Aponteiratemmaior dimetro do que as hastes, 36 mm contra 22mm, o que permite que, na maioria dos casos, o solo est em pouco contato com as hastes, sem exercer presso significativo. ODPLtrabalhaatravscravaodeummartelode10kgcaindo50cm,emitindoa energia de 50 J, quase 10 vezes menor em comparao do SPT (488 J). Existem, com amesmaformadaponteira,masemmaiorescalaecommaiorenergia,osensaios DPM,DPH,eDPSH,masDPLomaisinteressanteparausoemfrmulasde resistncia,asaberqueapoucaenergiaaplicadaadmitequeocomportamentodo ensaio aproxima-se CPT, antes outros ensaios de percusso, por exemplo SPT. Assim, preferimoscontemplaroDPLcomo"quasi-esttico"oqueviabilizacorrelaescom CPT,queparaaindareforarassimilaridades,temamesmareadeseoda ponteira.Vantagens:ODPLNILSSON(protegidoporleisdepatente)oequipamentomais fcilamobilizareinstalar.Muitoefetivoerpidoemoperao.Detectacomboa sensibilidade e acurao camadas delgadas de solo, que podem funcionar como plano deslizante.Excelenteparadimensionamentodefundao.Outros,parecidos equipamentosdeDPLtemexperinciavastaemEuropa,entreoutrospases Alemanha (70 anos experincia) , Frana, Itlia e Espanha.Desvantagens:Limitadapor profundidade(12m) e resistncia 10 MPa (cone 10 cm CPT ou DPL). No divulgada em todo territrio nacional. 1.6.Ensaio de palhetaO ensaio de palheta um inveno sueca h 50 anos de uso, o melhor equipamento para obter a resistncia ao cisalhamento no campo, ou sendo usado em argilas puras, acoesonodrenada.Destaforma,umexcelenteferramentaparaensaiartaludes. Existe hoje em forma automatizada, commotor eltrico e coleta computadorizada dos dados no campo.Vantagens:Fcilamobilizar.PodesercravadaporequipamentoCPTouDPL NILSSON , desta ltima opo com fcil acesso s taludes.Desvantagens:Exignciasprecisasnaexecuo,existemmuitasfalhascom equipamentosmanuais.Comoequipamentoautomtico,maiorsegurananos resultados, mas o custo alto. 1.7.DilatmetroEquipamento em forma de uma pequena cortadeira ser cravado no solo, por exemplo por equipamento de CPT. No nvel desejvel, uma membrana expande por presso de gs.ApressomedidapormanmetroeoDMT(dilatmetro)medeadeflexo,, MPOG Edital n 1 Analista de Infraestrutura rea IV Conhecimentos Especficos Aula 01 52/52 destaforma,forneceparmetrosdedeformao.AexclusividadecomoDMT fornecer o coeficiente K0 que serve para calcular o empuxo horizontal. 1.8.Sondagem rotativa o equipamento que avana em solos alterados e rocha. Necessrio em praticamente todasasobrasdeportegrande.Chamadosondagemmistaquandoexecutadojunto com SPT. 2.OUTROS EQUIPAMENTOS DE SONDAGEM Seguem alguns equipamentos que so prticos e rpido fornecem resultados sobre certas caratersticasfsicosdossolo.Comofornecemainformaodacamadasuperficial, no tm muito utilidade para a geotecnia, nem para controle ou dimensionamento de fundao rasa. So mais ties em agricultura e pavimentaoEntre outros temos:Penetrgrafo:umequipamentoquemedearesistnciadacamadasuperficialdo soloat80cmdeprofundidade.Estequipadocomplotter,oudigitalizado,oque continuamentecadastraasresistnciasnascamadaspenetradas.usadona agricultura para medir a resistncia do solo a ser penetrado por razes.Openetrmetrousadopormesmosmotivoscomoopenetrgrafoetrabalhana mesma faixa. Equipado com um manmetro, facilita a leitura.ConeSulAfricano:usadoparamedirovalordeCBR,ou,GraudeCompactao, diretoemcampo.Spodesercorretamenteinterpretadoquandocorrelacionadocom ensaiosdelaboratriodeCBR.OConeSulAfricanooperaatravscravaodeum martelo de 4,5 kg ou de 8 kg e atinge 70 cm de profundidade. 3.RESUMO DAS APLICAES Paracoletaramostrasdeformadasemprofundidadesrasas,usam-seotrado.Para sondagensecoletadeamostrardeformadasemmaiorprofundidade,SPTadequado. Quandoprecisaconheceraresistnciadosolo,quandotemquefazermuitosfurose quandooacessocomplicado,oDPLNILSSONprefervel.Paraobtermuitos parmetrosearesistnciamaisexata,oCPT(u)excelente,eaindamais,fornecea poropresso. Para saber a coeso em argilas, utiliza-se a palheta. Para saber o empuxo horizontal, o dilatmetro fornece bons resultados. Para solo alterado (cascalho, piarras) e para rocha, usar sondagem rotativa.