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Universidade do Estado de Santa Catarina
Departamento de Engenharia Civil
Profa. Adriana Goulart dos Santos
TOPOGRAFIA I
Instrumentação Topográfica
O primeiro fundamento que o profissional da área deve conhecer é que a Topografia baseia-se, primordialmente, na determinação de coordenadas de pontos sobre um sistema predefinido de coordenadas.
A determinação das coordenadas de um ponto sobre a superfície terrestre é feita a partir de dados provenientes de levantamentos de campo com o uso de equipamentos denominados Instrumentos Topográficos
Instrumentos Topográficos
Equipamentos auxiliares ou acessórios: Equipamentos que facilitam as operações a serem realizadas pelo topógrafo. Exemplos: piquetes, estacas, nível de cantoneira, fio de prumo, tripés, mira, declinatórias, cadernetas de campo, trenas, etc
piquete e estaca Baliza
nível de cantoneira
Exemplos:
Exemplos:
Tripé
Mira
Equipamentos Topográficos Eletrônicos:
Têm o seu funcionamento baseado no princípio de reflexão de ondas Exemplos: trena eletrônica, teodolito eletrônico, distanciômetro eletrônico, estação total, nível digital, nível a laser, GPS, etc.
Estação total , tripé, prisma e bastão
Exemplos:
Constituição da Estação total
• PARTES PRINCIPAIS:
LIMBO OU CÍRCULO GRADUADO: disco de metal ou vidro, onde está gravada a escala da graduação angular (horizontal e vertical);
ALIDADE: Dispositivo suporte e girante dos órgãos visores. Refere-se à engrenagem, o corpo do aparelho;
Constituição da Estação total:
LUNETA: Consiste em um tubo cilíndrico, enegrecido internamente, constituído por um sistema de lentes composto de Ocular, Objetiva e de um Diafragma (lente intermediária entre as outras duas), sendo que esta possui os fios de retículo (pelo menos dois, um horizontal e um vertical);
EIXOS DO EQUIPAMENTO:
Fonte: Prof. Ricardo Schaal, EESC, USP
Fonte: Prof. Ricardo Schaal, EESC, USP
Estação total
Teodolito
Estação Total
Estação Total
Estação Total
Vantagens do uso de uma Estação Total
Elementos principais de uma Estação total/Teodolito
Como instalar uma estação total
http://www.youtube.com/watch?v=sHIi-86GI2o
Instalação de equipamento com prumo ótico
Leitura de ângulos
Focalização Inicia-se pela focalização dos retículos e depois do objeto a) Os retículos devem estar focalizados de forma que estejam sendo vistos bem nítidos e definidos
b) Faz-se a pontaria do objeto desejado e realiza-se a focalização do mesmo. Durante a pontaria os fios do retículo devem estar bem posicionados sobre o objeto
c) Depois de realizada a pontaria faz-se a leitura de direção, que em equipamentos eletrônicos é um procedimento bastante simples. Basta ler o valor apresentado no visor do equipamento.
Sistema de Posicionamento Global por Satélites - GNSS
A sigla GNSS vem de Global Navigation Satellite System,
ou seja Sistema Global de Navegação por Satélites.
Além de navegação também é um sistema de
posicionamento (determinação de coordenadas locais).
Representa uma evolução do conhecido GPS, atualmente
incorporando o sistema russo (GLONASS), o GALILEO
(europeu) e o COMPASS (chinês).
A finalidade do sistema é garantir melhoria na geometria da constelação de satélites, disponibilidade para todas as regiões do globo terrestre, integridade e confiança aos usuários.
Quando se faz a determinação da posição de um ponto, as coordenadas geodésicas são referenciadas ao datum geodésico estabelecido.
Lembrete:
Sistema GNSS:
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Sistema GNSS:
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Sistema GNSS:
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Sistema GNSS:
Por que usar um receptor GNSS em levantamentos?
Sistema GPS (Global Positioning System)
Sistema GPS (Global Positioning System) Histórico:
Sistema GPS (Global Positioning System) Histórico:
Sistema GPS (Global Positioning System) Características:
• Disponibilidade contínua 24 horas / dia • Cobertura global Latitude / Longitude / Altura
Elipsoidal / Data-hora • Exatidão: sub-centimétrica
Sistema GPS (Global Positioning System) Características:
Sistema GPS (Global Positioning System) SEGMENTO ESPACIAL:
Sistema GPS (Global Positioning System) SEGMENTO DE CONTROLE E
MONITORAMENTO:
Sistema GPS (Global Positioning System) MEDIÇÃO DE DISTÂNCIAS:
MÉTODOS DE POSICIONAMENTO:
O posicionamento, que consiste da determinação da posição de objetos, parado ou em movimento, na superfície terrestre ou próximo a ela, utilizando GPS Pode ser realizado na forma: absoluta, relativa ou DGPS (Differential GPS).
MÉTODOS DE POSICIONAMENTO:
Posicionamento absoluto (ou por ponto) = quando as coordenadas estão associadas diretamente ao geocentro
No posicionamento absoluto utiliza-se apenas de um receptor. Esse método de posicionamento é muito utilizado em navegação de baixa precisão e em levantamentos expeditos
Esse método não atende aos requisitos de precisão intrínsecos ao posicionamento topográfico e geodésico
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MÉTODOS DE POSICIONAMENTO:
Posicionamento relativo = um receptor é instalado em
um ponto cujas coordenadas são conhecidas, que constitui a
base do levantamento, e um receptor móvel percorre os pontos
a serem posicionados, para coleta de dados.
No posicionamento relativo, o usuário deve dispor de, no
mínimo, dois receptores, ou utilizar apenas um, e dispor de
dados obtidos de uma ou mais estações de referência dos
Sistemas de Controle Ativos (SCA), como por exemplo, a
RBMC. Neste método, a posição de um ponto é determinada
em relação à de outro(s), cujas coordenadas são conhecidas.
As coordenadas do(s) ponto(s) conhecido(s) devem estar
referenciadas ao WGS 84, ou a um sistema compatível, como
o ITRF (International Terrestrial Reference Frame). O
posicionamento relativo pode ser feito por meio dos métodos:
estático, estáticorápido, cinemático e semi-cinemático etc.
MÉTODOS DE POSICIONAMENTO:
Posicionamento relativo = pode ser feito por meio dos métodos:
• Estático,
• Estático rápido,
• Cinemático,
• Semi-cinemático etc.
MÉTODOS DE POSICIONAMENTO:
Posicionamento relativo = pode ser feito por meio dos métodos:
• Estático (tempo de observação = 60 minutos),
• Estático rápido (tempo de observação = 5 a 20
minutos),
• Cinemático (até 15 seguntos),
• Semi-cinemático etc.
MÉTODOS DE POSICIONAMENTO:
Método diferencial = DGPS (Differential GPS) - um
receptor GPS é estacionado numa estação de referência,
onde são calculadas correções de coordenadas ou de
pseudodistâncias, que são transmitidas para os usuários da
estação a ser posicionada.
É uma técnica que não só melhora a acurácia, mas também a
integridade do GPS. Estando a estação base localizada nas
proximidades da região de interesse, há uma forte correlação
entre os erros calculados na estação base e os erros da estação
móvel.
MÉTODOS DE POSICIONAMENTO:
O Gps Diferencial utiliza um outro receptor GPS, fixo,
colocado em um ponto com coordenadas absolutamente
precisas e que recebe os sinais dos mesmos satélites recebidos
pelo receptor do usuário. Este receptor é chamado de "Estação
de Referência" .
O receptor da estação de referência compara as posições
informadas pelos satélites, com aquelas que possui
armazenadas em um computador acoplado ao receptor
Por diferença, detecta o erro de cada satélite e transmite
(geralmente via um sinal de rádio) para o receptor do usuário
(receptor diferencial)
O receptor do usuário, com capacidade diferencial, recebe dois
tipos de sinais : um, fornecido por quatro ou mais satélites
(sinal GPS), contendo as informações de distância, ainda com
erro relativamente grande; o outro sinal (sinal diferencial)
contém as informações dos erros de cada satélite, calculados
pela estação de referência
Os dois tipos de informação são processados e o resultado é o
sinal DGPS, ou seja o sinal GPS depurado da maior parte de
seus erros.
Qual a diferença entre
precisão e exatidão de uma
série de medidas?