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TOPOGRAFIA APLICADAUnid. 2 ± Noções básicas de cartografia

semestre 2009.I

Disciplina ECV 5631 Turmas 0231 A / BPara : Curso de Arquitetura e Urbanismo

Profa.: Dra. Dora Orth ± ECV / UFSC Arquiteta e Dra Planejamento do Espaço

Coordenadora do GrupoGE / Membro da Ruitem



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UNID. 2 ± Noções básicas de cartografia

2.1) Forma e Dimensões da Terra

2.2) Referências Geodésicas

2.3) Sistemas de Coordenadas (topográficas;

geodésicas e cartográficas/UTM)

2.4) Orientação de Plantas / Declinação Magnética



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2.1 ± Forma e dimensões da

TerraTem-se várias representações da Terrabuscando racionalizar sua descrição em

termos de forma e dimensões:

� Plana (ex.: planta topográfica...),

� Esférica (ex.: globo terrestre),

� Geoidal (forma teórica resultante do nível médiodos mares - nmm) e

� Elipsoidal (forma geométrica usada em geodésia)



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2.2 Referências geodésicas

Servem para viabilizar a : ± Determinação das dimensões e posições de pontos na Terra e ± Representação desses pontos na forma de uma carta.

Quando a representação da superfície da Terra é feita usando umelipsóide de revolução: ± as dimensões são referenciadas as dimensões dos eixos (maior e

menor) do elipsóide adotado e ± a posição é referenciada aos data (datum horizontal e datum vertical)

Obs.: existem elipsóides de várias dimensões e várias posições em

relação ao geóide local. Essas posições são definidas pelos DatumHorizontal e Datum Vertical de cada sistema de referência.



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SGB ± Sistema Geodésico Brasileiro

� Nos anos 1920... a referência oficial era o Sistema CórregoAlegre, com o Elipsóide de Hayfort, com o Datum Horizontal deCórrego Alegre/MG e o Datum Vertical de Torres/RS;

� Em 1969, foi adotado o Sistema SAD 69 (South American Datum),

com o Elipsóide UGGI 1967 (União Geodésica e GeofísicaInternacional) com o Datum Horizontal de CHUÁ/MG e o DatumVertical de Imbituba/SC.

� Em 2005, o Brasil adotou o novo Sistema SIRGAS ainda emimplantação, com o Elipsóide WGS ± 84 (World Geodetic System),

com os Data (pontos de origem) no Centro da Terra para todos.



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Sistema...Datum...Rede...Marcos...

� Datum é um ponto materializado noterreno para amarrar um SistemaG

eodésico de Referência. É também oponto de origem da Rede Geodésica, queespalha outros pontos sobre o território,chamados de MG = Marcos geodésicos.



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Exemplo de um MarcoG

eográfico (MG),� Marco Geográfico (MG), materializado no pátio da BUCentral/UFSC, que faz parte da Rede Catarinense deMonitoramento Contínuo RCMC RBMC:

� Identificador = SAT 91851 (IBGE)

� Coordenadas Geográficas: ± LATITUDE (N ) = 27r35¶ 56´ S ± LONGITUDE ( P ) = 48r31¶ 07´ W

� Coordenadas UTM: ± Fuso UTM 22 / MC 51r W Gr ± Valores das coordenadas para o Sistema SAD 69:

� N = 6.944.760,914 m� E = 744.923,477m

(Valores para o SIRGAS 2000???)� Altitude = 9,51 metros (em relação ao Geóide)



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Foto tirada por Profa. Dora ORTH, em 04/set/2008,em Alter do Chão, Santarém/PA/Brasil

Marco Geográfico....



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Foto tirada por Profa. Dora ORTH, em 04/set/2008,em Alter do Chão, Santarém/PA/Brasil

Marco Geográfico....



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Continuando...UNID. 2 ± Noções básicas de cartografia



2.3) Sistemas de Coordenadas (topográficas;

geodésicas e cartográficas/UTM)




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2.3 - Sistemas de Coordenadas

Em topografia....

� A topometria ou levantamentos

topográficos, tem como operaçãofundamental transferir pontoslocalizados sobre a terra para uma folhade papel através de projeções

ortogonais, representados por sistemasde coordenadas.



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Em topografia usam-se três tiposde coordenadas:

a) Coordenadas Topográficas

b) Coordenadas Geodésicas ou

Geográficasc) Coordenadas Cartográficas: Umexemplo entre vários outros... UTM!



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a) Coordenadas Topográficas

- representadas sobre um sistema de

eixos cartesianos- representadas em metros ( coordenadasplanas )

- o eixo das ordenadas ( y ) coincide como eixo Norte ( N )

- a origem do sistema = ponto conhecido



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Esc.: 1:1.000

Coordenadas Topográf Vért Y X1 0,0 0,02 71,00 m 6,00 m3 53,00 -21,504 -10,00 -34,50

Coordenadas topográficas = planta iniciacom coordenadas locais (x,y,z), planas (m)



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b) Coordenadas Geodésicas ouG

eográficas- Representados em graus (coordenadas esféricas )

- Não se prestam para ser representadascartograficamente (sobre um plano)

- Necessita de um sistema de coordenadas planas,ditas sistemas de projeções

cartográficas (ex: UTM).



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c) Coordenadas UTM ± Universal

Transversal de Mercator Propriedades do Sistema UTM: Parte I

� Adequado com igual precisão para todo o globoterrestre, com exceção dos pólos (a partir de 80r Norteaté 80r Sul).

� Divisão da Terra em 60 fusos de 6r (seis graus) deamplitude cada, contados no sentido horário, a partir de

antimeridiano de Greenwich. Os fusos devem ser identificados por seu número (1 a 60) ou pela longitudedo MC (meridiano central de cada fuso UTM).



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Propriedades do Sistema UTM: Parte II

� Cada fuso UTM é projetado individualmente sobre um sistemacartesiano de coordenadas planas N e E, contados em metros,sempre em valores positivos.

� O eixo N coincide com o eixo polar (norte geográfico ou verdadeiro).

� Para o hemisfério Sul, a origem do sistema cartesiano UTM é10.000.000 metros ao Sul do Equador e 500.000 metros a Oeste doMC de cada fuso UTM.

� As deformações são corrigidas pelo coeficiente K (de 0,9996 a

1,0016)

� As coordenadas UTM de um ponto no terreno é determinadoatravés de sua amarração a um Mg (Marco Geodésico = redegeográfica oficial, cujos valores de coordenadas geográficas sãoconhecidos).



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CIM ± Carta Internacional ao Milionéssimo =estrutura geométrica básica do UTM



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Exemplo de Dados TécnicosMarco Geográfico da Rede do IBGE - SAT 91851

Pátio BU/UFSCCoordenadas UTM� MC = 51r W Gr ou Fuso 22� N = 6.944.760,914 metros� E = 744.923,477 m� Alt. = 9,51 metros (em relação ao Geóide)Sistema Geodésico de Referência: SAD 69 (Elipsóide Internacional de 1967,

Datum Horiz de Chuá/MG e Datum Vert de Imbituba/SC

CoordenadasGEOGRÁFICAS� Lat (N ) = 27r35¶56´ S (South)

� Lon (P) = 48r31¶07´ W (West)

Obs.: GPS usa o Elipsóide WGS 84, que será também usado no novoSistema Geodésico SIRGAS



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Concluindo...UNID. 2 ± Noções básicas de cartografia



2.3) Sistemas de Coordenadas (topográficas;geodésicas e cartográficas/UTM)




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2.4 Orientação de plantas ... declinaçãomagnética

� A posição de um alinhamento na superfície da Terra emrelação aos pólos é dada através dos azimutes, quepodem ser magnéticos ou verdadeiros.

� O azimute magnético (Az mg) é aquele medido combússola e se refere ao norte magnético.

� O azimute verdadeiro é aquele medido através daobservação de astros (Sol, estrelas, GPS) e tem o norte

verdadeiro com direção.

� A diferença entre os dois tipos de azimute é adeclinação magnética.



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Azimute x Declinação

� O azimute é o ângulo medido a partir da direção norte(meridiano magnético ou meridianoverdadeiro/geográfico), no sentido horário, até oalinhamento de interesse.

� A declinação magnética é o ângulo formado entre oseixos que definem os pólos magnéticos e os pólosverdadeiros (geográficos) do globo terrestre.



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Declinação Magnética

� A conversão de um azimute ao outro,sempre necessita da declinaçãomagnética ( H ), cujo cálculo necessita dedados da Carta Magnética do Brasil(Observatório Nacional, RJ/ano...) e aaplicação das fórmulas:

Azv = Azmg + H

H = Ho + v ( t - to )



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CARTA MAGNÉTICA



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Exemplos de valores de declinaçõesmagnéticas em Fpolis/SC

� 31/08/1994 H = - 16r 35¶ 11´

� 22/07/1998 H = - 17r 05¶ 13´

� 15/05/1999 H = - 17r 11¶ 37´ (variaçãoaprox. 6¶ por ano)

� Atualmente, a declinação magnética noBrasil é negativa e crescente (oscilaçõescom ciclos de 150 anos aprox.).



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Considerações Finais.

Considerando que a precisão de leitura doazimute magnético com bússola é de 30¶ ou 0,5r(trinta minutos ou meio grau), a variação da

declinação em curtos espaços de tempo podeser menosprezada na maioria das aplicaçõesconvencionais de topografia.

No entanto, jamais deve ser esquecida adeclinação magnética pois seu valor éexpressivo em muitos locais do planeta,como o exemplo de Fpolis.



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Onde buscar....

Caso não se tenha uma Carta Magnética confiável,pode-se obter o valor da declinação de uma

localidade para um determinado ano por sites daweb (ex.:http://obsn3.on.br/~jlkm/magdec/)

� Ver tambémhttp://www.ibge.gov.br/home/geociencias/geodesia/default.shtm



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Busca feita no sitehttp://obsn3.on.br/~jlkm/magdec/por Profa. Dora Orth em ago/2008.



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Ver valores de20/ago/08



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Nv = Nmg Decl

Em 20/8/2008 Fpolis: D= -16:15(exemplo de variação Recife/PE: D= -22:16)

Isto é:

Nv

Nmg

D

Azmg

AzvLote/poligonal

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