Topografia Eletrônicahot! - Laboratório de Geoprocessamento
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Topografia Eletrônicahot! - Laboratório de Geoprocessamento
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA – UDESC CENTRO DE CIÊNCIAS AGROVETERINÁRIAS – CAV ENGENHARIA FLORESTAL FELIPE MARTINS MATOS TOPOGRAFIA ELETRÔNICA LAGES – SC 2010 1 FELIPE MARTINS MATOS TOPOGRAFIA ELETRÔNICA Relatório de estágio apresentado ao curso de Engenharia Florestal como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Florestal. Orientador: Prof. Dr. Sílvio Luís Rafaeli Neto LAGES – SC 2010 2 FELIPE MARTINS MATOS TOPOGRAFIA ELETRÔNICA Relatório de estágio apresentado ao curso de Engenharia Florestal como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Florestal Banca Examinadora Orientador: _________________________________________________________ Sílvio Luís Rafaeli Neto – Doutor em Engenharia/Geoprocessamento Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC Membro: ________________________________________________________ Leonardo Josoé Biffi – Mestre em Produção Vegetal Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC Membro: ________________________________________________________ Pablo Grahl dos Santos – Mestrando em Manejo do Solo Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESC Lages, 11/06/2010 3 AGRADECIMENTOS Em especial a uma grande heroína e companheira, minha mãe Lissarda, pelo apoio que me deu para cursar esta faculdade e me incentivar em todas as horas que precisei. Obrigado aos amigos e familiares com os quais compartilhei grande parte das minhas emoções e batalhas durante estes anos acadêmicos. Àqueles que dividimos moradia, pois esses tiveram que escutar meus problemas pessoais e dificuldades da vida, mas também estavam juntos nos momentos de festa onde compartilhamos muitas risadas. À empresa Castello Branco Serviços Topográficos pela oportunidade da realização deste estágio. Ao professor Dr. Sílvio Luís Rafaeli Neto pela orientação, respeito, e por aceitar essa missão e estar disponível para o auxilio e conversa. E por ultimo, mas não menos importante a Deus que me deu força, benção, coragem para enfrentar todas as barreiras pelas quais passei. 4 IDENTIFICAÇÃO DO ESTÁGIO Nome: Felipe Martins Matos Empresa: CASTELLO BRANCO Serviços Topográfico Ltda. Área: Levantamentos topográficos com uso de estação total Endereço: Egídio Martorano, 240 Sala 1,Centro,São Joaquim SC Orientador do estágio: Ranier Vieira Fontanella CREA 036795-0 Professor orientador: Dr. Sílvio Luís Rafaeli Neto Período: 11/01/2010 a 10/05/2010 com 584 horas 5 RESUMO O presente trabalho relata uma das maneiras de realizar de um levantamento topográfico planialtimétrico, cadastral, georreferenciado, trazendo desde os trabalhos de campo até o processamento em escritório com a geração de um produto final. A evolução do instrumental utilizada em levantamentos topográficos facilitou as medições a campo, diminuindo diversos tipos de erros: os instrumentais, naturais e pessoais, por apresentarem maiores tecnologias, utilizando ondas eletromagnéticas para realizar as medidas de distâncias e armazenamento de dados. Essa evolução também resulta em menor tempo de trabalho e maior precisão nos levantamentos com uso da estação total. 6 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 – Teodolito trânsito, teodolito ótico e teodolito eletrônico ...................................12 Figura 2 – Princípio da medição eletrônica de distância ..................................................... 13 Figura 3 – Prismas de reflexão total .................................................................................... 14 Figura 4 – Diagrama de correção atmosférica .....................................................................15 Figura 5 – Marco e forma ....................................................................................................16 Figura 6 – Materiais utilizados na implantação dos marcos ................................................17 Figura 7 – Algarismos demarcadores de chapa ...................................................................18 Figura 8 – Marco CBST0028 e marco CBST0029.............................................................. 18 Figura 9 – Croqui da poligonal fechada ..............................................................................20 Figura 10 – Menu do software posição ...............................................................................21 Figura 11 – Transferência de dados ..................................................................................... 21 Figura 12 – Receber arquivos da estação ............................................................................22 Figura 13 – Dados brutos da estação ...................................................................................22 Figura 14 – Tela de seleção .................................................................................................23 Figura 15 – Converter dados ............................................................................................... 23 Figura 16 – Configuração do sistema ..................................................................................23 Figura 17 – Partidas da Poligonal ........................................................................................ 24 Figura 18 – Análise do cálculo da poligonal .......................................................................25 Figura 19 – Distribuição de erros angular e altimétrico ...................................................... 25 Figura 20 – Arquivo das estações das irradiações ............................................................... 26 Figura 21 – Análise do cálculo das irradiações ...................................................................26 Figura 22 – Ferramentas do Posição.................................................................................... 27 Figura 23 – Nuvem de pontos ............................................................................................. 27 Figura 24 – Pontos ...............................................................................................................28 Figura 25 – Layers ...............................................................................................................28 Figura 26 – União dos pontos .............................................................................................. 29 Figura 27 – Pontos unidos ...................................................................................................29 Figura 28 – Desenhar curva de nível ...................................................................................29 7 Figura 29 – Cálculo de curva de nível .................................................................................30 Figura 30 – Rotular curva ....................................................................................................30 Figura 31 – Padrão das convenções e letra ..........................................................................31 Figura 32 – Ajuste finais do desenho ..................................................................................31 Figura 33 – Indicação da polilinha e ponto mais ao norte ...................................................32 Figura 34 – Planilha para geração do memorial ..................................................................33 Figura 35 – Planilha gerada no CAD ..................................................................................33 Figura 36 – Memorial descritivo ......................................................................................... 34 8 LISTA DE ABREVIATURAS ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas; ART – Anotação de Responsabilidade Técnica CAD – Computer-Aided Design; CBST – Castello Branco Serviços Topográficos; CCD – Charge Coupled Device; GPS – Global Positioning System; LGO – Leica Geo Office; MC – Meridiano Central; MED – Medidor Eletrônico de Distância; PPM – Partes Por Milhão; SIRGAS – Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas; USB – Universal Serial bus; 9 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .............................................................................................................10 2. EVOLUÇÃO NOS MÉTODOS DE MEDIÇÃO ........................................................ 11 3. MÉTODOS DE MEDIÇÃO E DIVERGÊNCIAS AMBIENTAIS QUE INFLUENCIAM O USO DA ESTAÇÃO TOTAL......................................................... 13 4. ESTUDO DE CASO ......................................................................................................16 4.1 CONTRATO .................................................................................................................16 4.2 COLETA DE DADOS A CAMPO ...............................................................................16 4.2.1 Escolha do local para implantação dos marcos topográficos .....................................17 4.2.2 Implantação dos marcos de concreto ..........................................................................17 4.2.3 Georreferenciamento do marcos. ................................................................................18 4.2.4 Levantamento topográfico planialtimétrico................................................................ 19 4.2.4.1 Equipamentos e acessórios utilizados no levantamento ..........................................19 4.2.4.2 Procedimentos de instalação da estação total .......................................................... 19 4.2.4.3 Caminhamento e irradiações ...................................................................................20 4.3 ESCRITÓRIO ................................................................................................................21 4.3.1 Processamento dos dados ........................................................................................... 21 4.3.2 Montar caderneta ........................................................................................................23 4.3.3 Cálculo da poligonal ...................................................................................................23 4.3.4 Cálculo das irradiações ............................................................................................... 26 4.4 PLANTA TOPOGRÁFICA .......................................................................................... 26 4.5 MEMORIAL .................................................................................................................32 5. CONCLUSÃO................................................................................................................35 REFERÊNCIAS ................................................................................................................36 ANEXOS ............................................................................................................................ 38 10 1. INTRODUÇÃO A topografia fornece um número de dados que serve como base para a confecção de uma figura representativa em grandeza e posição, sendo exigida em todas as atividades da engenharia, que necessitam dela, como um meio e não como um fim. A empresa Castello Branco Serviços Topográficos Ltda., foi a instituição que disponibilizou a estrutura física e técnica para a realização do estágio curricular. Atuando no mercado desde 02/08/2004 com serviços de cartografia, topografia e geodésia tendo como meta a busca de qualidade e confiabilidade junto aos seus clientes, utilizando equipamentos e software de ponta da mais alta tecnologia em topografia, com profissionais qualificados, contando hoje com doze funcionários. Sendo destaque no município de São Joaquim, realizando diversos trabalhos no estado de Santa Catarina, Rio Grande do Sul e Mato Grosso. Na realização do estágio a empresa disponibilizou, uma serie de equipamentos: Um par de receptores GPS de dupla freqüência (L1/L2), marca Leica Geosystems®, modelo 900 CS e modelo SYSTEM 1200; Um par de receptores de freqüência (L1) marca leica, modelo GS 20 (usado para cadastramento); Estação total modelo TOPCON GPT-3005W, Estação total Leica TS02; Posição (software); Leica Geo Office – LGO; Nível Leica NA820 Nos próximos capítulos serão relatados os procedimentos técnicos necessários para a realização de um levantamento topográfico com uso da estação total. 11 2. EVOLUÇÃO NOS MÉTODOS DE MEDIÇÕES O primeiro instrumento conhecido como medidor de ângulosfoi o Groma, este instrumento foi utilizados por egípcios e romanos. Em seguida inventaram o goniômetro que pouco contribuiu para a evolução tecnológica dos instrumentos topográficos. Com o surgimento do teodolito, na forma de “circulo repetidor”, utilizado por Jean Bastiste Delambre, para medir o quarto de meridiano terrestre, no final do século XVII, iniciou-se uma série de avanços. Segundo Lélis Espartel (1987) o aperfeiçoamento nos aparelhos topográficos se deve primeiramente aos grandes engenheiros, que através de estudos inventaram a mecânica de precisão introduzida nos instrumentos topográficos. Assim, no Brasil na década de 50, surgiu o DF Vasconcelos, um teodolito (um trânsito melhorado) com limbo externo e a leitura angular fechada efetuada com auxílio de lupa. Segundo Seixas (2004) em função da evolução tecnológica e da demanda dos usuários houve um desenvolvimento do teodolito, permitindo o aumento da gama de aplicação. Os teodolitos óticos mecânicos, também conhecidos por analógicos ou prismáticos, têm a leitura com auxilio de espelhos em forma de prismas. Sendo substituído pelo teodolito eletrônico, que marca em um display os ângulos verticais e horizontais. A Figura 1 a seguir ilustra três gerações de teodolitos: o trânsito (mecânico e leitura externa); o ótico (prismático e com leitura interna); e o eletrônico (leitura digital). 12 Fonte: cursos.Anhembi. br/TCC-2003/trabalhos/tcc-32.pdf Figura 1 – Teodolito trânsito, teodolito ótico e teodolito eletrônico Com a invenção do laser por Maiman, foi realizada uma procura intensiva de novas técnicas de medição em laser. Um pouco mais tarde , em 1971, procedeu-se a invenção da câmera-CCD por Tompsett (SEIXAS, 2004). Primeiramente o laser tinha apenas a função de ajudar nas medições. Surgiu então o distanciômetro que é um instrumento eletrônico acoplado ao teodolito e alimentado por uma bateria. O operador mirava um prisma refratário no ponto topográfico e disparava o raio laser infravermelho do instrumento que retornava ao mesmo, registrando assim, a distância percorrida com uma precisão de três casas decimais. (RODRIGUES, 2003). Mas tinha como problema, uma bateria que pesava mais de quarenta quilos, o que dificultava e muito o transporte para locais onde não se tinha acesso de carro, sendo necessário o transporte por meio de animais cargueiros, ou nas costas de um operário, e sua carga era de apenas um dia. Outro problema que ocorria em todos esses equipamentos era que mesmo com o aperfeiçoamento e melhoria na qualidade dos valores de medição, os dados tinham que ser anotados em planilhas de campo pelo operador podendo ocorrer diversos erros agora não do aparelho, mas sim humano. A estação total também denominada de taqueômetro eletrônico, por alguns autores, nada mais era que um distanciômetro acoplado com um teodolito eletrônico, equipado com cartões magnéticos ou coletores de dados (eliminando as cadernetas de campo), e um microprocessador que automaticamente monitorava o estado de operação do instrumento. 13 Era capaz de armazenar muitos pontos, que ganhava um tempo enorme comparado aos sistemas anteriores. A questão do tempo era crucial na execução de um levantamento, sem a necessidade de voltar em dias subseqüentes, podendo armazenar vários levantamentos sem ser preciso descarregar. Os dados coletados podem ser diretamente enviados ao computador, através do uso de software específico. A estação total pode ainda ser associada a um GPS. O GPS não é um equipamento utilizado na medição de ângulos e de distâncias, porém vem sendo muito utilizado nos serviços de topografia e geodésia, desta forma possibilita a localização espacial de um ponto no terreno. Este ponto inclui a sua determinação através de coordenadas planas UTM, ou através de coordenadas geográficas, latitude e longitude e ainda fornece a altitude geométrica, fazendo com que este levantamento não fique com coordenadas arbitrárias e sim amarrado à rede geodésica. 3. MÉTODOS DE MEDIÇÃO E DIVERGÊNCIAS AMBIENTAIS QUE INFLUENCIAM O USO DA ESTAÇÃO TOTAL A medição eletrônica de distância (MED) baseia-se no comprimento de onda, na freqüência e propagação do sinal. O intervalo de tempo que a onda eletromagnética leva para percorrer o caminho de ida e de volta entre uma fonte emissora/receptora e um refletor, torna possível a obtenção da distância entre dois pontos. A Figura 2 ilustra o princípio de medição eletrônica de distância. Fonte: http://www.conder.ba.gov.br/uso _2004.pdf. Figura 2 Princípio da medição eletrônica de distância 14 A forma de devolução por reflexão total, com prisma, são equipamentos com portadora infravermelho, para produzir o desvio dos feixes de luz em 180°, logo um feixe incidente na fase diagonal irá, após a reflexão total, retornar a uma direção paralela ao raio incidente (GARCIA; PIEDADE, 1994). O mercado oferece uma fita refletora adesiva podendo ser uma alternativa mais barata (relação de 10%) em relação aos prismas de vidro e de acrílico. Esta consiste em milhares de lentes micro-esféricas. Fonte: http://florianopolis.ifsc.edu.br/~geomensura/7.1.pdf Figura 3 – Prismas de reflexão total A utilização dos prismas nas medições eletrônicas deve ser precedida de verificação da constante para a correção das distâncias. A constante do prisma deve ser informada no instrumento, que variam com o tipo, fabricante e o suporte do prisma. Outra forma de reflexão é a difusa na qual os equipamentos utilizam laser para gerar a onda portadora, que é uma fonte de luz com incidência bem localizada. Isso permite que pelo menos uma porção do sinal refletido retorne paralelo ao sinal emitido (FAGGION, 2001). As variações nas condições atmosféricas interferem na medição eletrônica de distância, pois aumenta ou diminui a velocidade de propagação da onda eletromagnética, provocando consequentemente erros sistemáticos. As estações vêm do fabricante com um determinado valor (determinado em laboratório), quando está em campo se faz necessário que realize correções podendo ser da seguinte maneira (FAGGION,2001): Utilizando o ábaco que acompanha o manual do equipamento cujas as informações necessárias para obter a correção em ppm são a temperatura e a pressão; Utilizando as fórmulas que acompanham o manual do equipamento. Desta forma são necessárias as seguintes informações: temperatura, pressão atmosférica e a umidade relativa; 15 Utilizando fórmulas adotadas pela IUGG, para redução de medidas obtidas em levantamento de alta precisão; Utilizando de leituras diretas, de temperatura e pressão, inserindo-as diretamente na estação total que automaticamente ela faz a correção. Os valores em PPM estão ilustrados no Figura 4 para a estação TOPCON GPT3005W Figura 4 – Diagrama de correção atmosférica Nas linhas horizontais encontra-se a temperatura, e nas linhas verticais a pressão. Ler o valor da linha diagonal, na intersecção das duas, representa o valor da correção atmosférica. Uma forma prática de evitar a refração atmosférica em dias muito quentes é evitar realizar medições próximas ao relevo. Medindo acima de um metro evita o problema. 16 4. ESTUDO DE CASO 4.1 CONTRATO Para a elaboração de um levantamento topográfico, se faz necessário que o proprietário do imóvel solicite à empresa um orçamento para realização do trabalho. Neste momento, o solicitante fornece a documentação relativa à área, tais como: transcrição, matrícula escritura, contrato, memorial descritivo, projeto e mapas, devendo ser rigorosamente examinados. Após o processo de documentação, ocorre a definição da forma de levantamento topográfico (desmembramento, remembramento, uso e ocupação do solo, georreferenciamento, locação de obra, planialtimétrico, entre outros). Sendo aceita a proposta é solicitado que o proprietário ou conhecedor dos limites do imóvel, acompanhe o engenheiro ao local do levantamento para esclarecer eventuais dúvidas. 4.2 COLETA DE DADOS A CAMPO Neste caso abordado no relatório, foi solicitada à empresa que efetuasse um levantamento planialtimétrico cadastral georreferenciado. Os trabalhos foram iniciados com a colocação de dois marcos de concreto intervisível, sendo estes confeccionados na própria empresa, seguindo padrão estabelecido pelo INCRA (Figura 5). Figura 5 – Marco e forma 17 4.2.1 Escolha do local para implantação dos marcos topográficos Após o reconhecimento da área, foi escolhido um local estratégico para implantação dos marcos, pois eles darão início ao levantamento planialtimétrico e possibilitam um futuro retorno (locação das divisas do imóvel, novos projetos, cadastro das construções). Esse local deve ser de fácil acesso, boa visibilidade e protegidos para que não seja deslocado, arrancado, soterrado ou até mesmo quebrado. Na área industrial da prefeitura municipal de São Joaquim onde foi desenvolvido o estudo de caso o melhor local é ao lado das torres de transmissão de energia, pois essas não sofrerão alterações futuras. Estas torres têm área de quatorze metros de cada lado do seu eixo como faixa de domínio. 4.2.2 Implantação dos marcos de concreto Na implantação dos marcos, é necessária a utilização de ferramentas como: cavadeiras, pá, socador, foice e facão (Figura 6). Estas ferramentas são utilizadas para limpeza do local e para cavar os buracos necessários. Neste buraco com aproximadamente cinquenta centímetros de profundidade é colocado um marco, sendo que este deve ficar bem firme. É importante deixar aproximadamente dez centímetros para fora da terra para melhor visualização. Figura 6 – Materiais utilizados na implantação dos marcos Após a implantação do marco, esse deve se identificado, utilizando algarismos demarcadores de chapa (Figura 7). 18 Figura 7 – Algarismos demarcadores de chapa 4.2.3 Georreferenciamento dos marcos Para o georreferenciamento dos pontos topográficos, a equipe de trabalho de campo, efetua o transporte de coordenadas a partir de um marco da prefeitura municipal de São Joaquim, sendo este ajustado com as bases de Lages e Imbituba. Utilizando um receptor GPS de dupla frequência (Leica Geosystems 1200), instalado em um tripé no marco da prefeitura municipal (base), e outro GPS de dupla frequência (Leica Geosystems 900 CS), em um bastão de fibra de carbono e um bipé (rouver), instalou-se o equipamento sobre o marco de concreto (ponto) e iniciou o rastreio de aproximadamente 1 hora (Figura 8). Figura 8 – Marco CBST0028 e marco CBST0029 Os pontos georreferenciados têm por finalidade promover a amarração do levantamento, através de coordenadas, sendo ponto de partida deste. 19 4.2.4 Levantamento topográfico planialtimétrico georreferenciado 4.2.4.1 Equipamentos e acessórios utilizados no levantamento Na realização do levantamento topográfico, são utilizados os seguintes equipamentos e acessórios: Estação total, (medição de ângulos e distância); Tripé; Prismas refletores/bastão; Rádio de comunicação; Trena (altura do instrumento); Baterias de reserva; Piquetes, pregos e tinta; Prancheta, (croqui e observações). 4.2.4.2 Procedimentos de instalação da estação total Iniciou-se o trabalho montando um tripé que forma ângulos iguais entre as pernas, aproximadamente na vertical do ponto topográfico, sempre deixando a mesa do tripé o mais nivelado possível e na altura do operador, de modo a evitar erros e possibilitar melhor ergonomia. Foi fixada uma das pernas de modo a cravá-la melhor no terreno, deixando as outras duas livres para o posterior ajuste do prumo a laser. A partir do momento que o prumo esteja ajustado, crava-se as pernas no solo para fixação do tripé. Retira-se o equipamento do estojo, segurando na alça de transporte levando-o à plataforma do tripé, fixando-a em seguida. Os calantes devem estar em uma mesma altura; Iniciou-se o nivelamento da bolha circular utilizando as três pernas do tripé, observando a direção formada pela bolha, que irá definir qual perna movimentar; Com a bolha perfeitamente dentro do circulo, deve-se realizar o ajuste fino (nivelamento da bolha tubular), movimentando os calantes. É necessário verificar se o laser saiu da vertical do ponto, caso tenha saído, movimentar o equipamento sobre a mesa do tripé e ajustar novamente para que fique nivelado. 20 4.2.4.3 Caminhamento e irradiações Para realizar o levantamento foi utilizado o método de caminhamento instalando pontos que melhor definem o detalhe dos vértices principais da área, junto a isso fazendo irradiações por toda área interna, visando os vértices secundários, que são interpolados para formação das curvas de nível. Optou-se por estes métodos por ser uma área extensa, tendo a necessidade de realizar a mudança de estação por diversas vezes. Inicialmente foi instalada a estação total no marco CBST0028 e no CBST0029 colocou-se o prisma para a “visada ré”, zerando o aparelho e dando inicio ao levantamento, essa estação também foi visada os pontos visíveis fazendo irradiações e vante para prosseguir com uma poligonal fechada. Para maior segurança os dados coletados foram divididos em arquivos menores, não contendo mais do que oitocentos pontos, facilitando o descarregamento com arquivos leves. Figura 9 – Croqui da poligonal fechada 21 4.3 ESCRITÓRIO 4.3.1 Processamento dos dados O processamento dos dados foi realizado no escritório. Conectou-se a estação ao computador através de cabo USB, e abriu-se o software Posição, clica-se em COMUNICAÇÃO (Figura 10), abriu-se uma tela de transferência de dados (Figura 11). Através desta tela foi feito diversos procedimentos como: receber dados e montar a caderneta. Figura 10 – Menu do software Posição Figura 11 – Transferência de dados Na tela transferência de dados, verificou-se a porta de comunicação. Clicou-se no botão RECEBER DADOS DA ESTAÇÃO, o qual se abriu outra tela para que fosse salvo o arquivo, após abriu-se outra tela (Figura 12), onde se clicou em INICIAR e quase que simultaneamente iniciou-se na estação. 22 Figura 12 – Receber arquivos da estação Cada estação possui um formato de arquivo, a TOPCON, estação utilizada, grava seus dados no formato txt. Quando ocorrer de gravar um ponto errado a campo, a estação teve a opção de corrigir, mas ela não apagou o ponto já gravado, neste caso deve-se fazer uma análise dos dados descarregados e apagar este ponto para que o software não apresente erros. Observou-se o arquivo verificando a sequência dos dados. Esse arquivo não teve o propósito de analise de dados, mas nele apareceu todos os dados brutos em forma de códigos, começando com: nome do ponto, distância inclinada, ângulo vertical direto, ângulo horizontal direto, distância reduzida, desnível, descrição e altura do prisma (Figura 13). Figura 13 – Dados brutos da estação 23 4.3.2 Montar caderneta Para montar a caderneta foi aberta novamente a tela transferência de dados (Figura 11) e clicar em MONTAR CADERNETA, abriu uma tela (Figura 14) onde consta o arquivo descarregado da estação, sendo selecionado e aberto. Figura 14 – Tela de seleção Abriu outra tela pedindo para converter (Figura 17), nesse momento deve ser convertido para finalmente montar a caderneta. Figura 15– Converter dados Com a caderneta montada, foram analisados os dados para fazer as correções (anexo A). 4.3.3 Cálculo da poligonal No cálculo da poligonal, foram indicadas as tolerâncias ou erros de fechamento, sendo feito através da tecla CONFIGURAÇÃO, que é acionada na tela principal (Figura 16). 24 Figura 16 – Configuração do sistema Foram ser indicados o modo de cálculo do programa (UTM), Datum (SIRGAS 2000), e o meridiano central MC (51°W). Também o método de distribuição de erros angular e as definições de precisão e tolerância. A etapa seguinte era definir as coordenadas do ponto de partida, orientação e sequência dos pontos da poligonal. Para tanto clicou-se no botão PARTIDAS e aparecerá uma tela como na Figura 17. Figura 17 – Partidas da poligonal Nesta tela deverá indicar: As coordenadas do ponto de partida. Nesse processo são digitadas manualmente as coordenadas e cota. Estas são reais, pois foram rastreadas com GPS; 25 As coordenadas do ponto ré. Esses dados serão utilizados para orientação do levantamento; Sequência dos pontos da poligonal. O programa cria automaticamente esta sequência e também o tipo de poligonal. Preenchido os campos foi salvo no computador, sendo que o software transforma todos os dados em coordenadas reais. Na tela principal, clicou-se o botão CALC. POLIGONAL. A poligonal será processada e os resultados do processamento serão mostrados conforme ilustra a Figura 18. Figura 18 – Análise do cálculo da poligonal Ocorrendo erros de fechamento no processamento da poligonal, o programa apresenta o erro de fechamento e pergunta se deve ou não distribuir este erro (Figura 19). Figura 19 – Distribuição de erros angular e altimétrico 26 4.3.4 Cálculo das irradiações No cálculo das irradiações, vai à tela principal e pressionou-se o botão CALC. IRRADIAÇÕES. Abriu uma tela (Figura 20) que defini com qual arquivo serão calculadas as irradiações, sendo o da poligonal anteriormente calculada. Figura 20– Arquivo das estações das irradiações Apresentando os resultados do cálculo das irradiações, são mostradas na análise de cálculo (Figura 21). Figura 21 – Análise do cálculo das irradiações Encerrados os cálculos da caderneta, é possível visualizar os dados calculados através das seguintes opções: Coordenadas: lista as coordenadas calculadas, tanto as poligonais como das irradiações (anexo B); Relatórios: permite gerar relatórios com os dados da caderneta, poligonal, irradiações (anexo C). 4.4 PLANTA TOPOGRÁFICA Durante alguns dias, foi observado a maneira que a empresa utilizou-se para desenhar as plantas topográficas, sendo assim após conhecer a maneira de que os desenhos são executados pude desenvolver o processo do desenho. O software posição possui ferramentas que são executadas no ambiente CAD, que deve ser usado para a importação dos pontos (Figura 22). 27 Figura 22 – Ferramentas do Posição Os pontos são importados para o CAD e formam a nuvem de pontos (Figura 23). Figura 23 – Nuvem de pontos A nuvem de pontos traz a descrição do ponto com o nome, número e cota (altitude), (Figura 24). 28 Figura 24 – Pontos Quando são importados os pontos vêm separados por layers com o atributo que foi denominado a campo (Figura 25). Dessa maneira, ligou-se apenas o layer de interesse (estrada), e desligou o restante. Criou-se um novo layer, colocou-se um traço na frente para diferenciar desenho, dos pontos de campo. Selecionou-se o layer para que todo desenho realizado fique nele (-estradas internas), ligando todos os pontos (Figura 26). Figura 25 – Layers 29 Figura 26 – União dos pontos Quando todos os pontos forem ligados, desligou-se o que é ponto, deixando apenas o desenho (layers com traço). Como pode ser visualizado na Figura 27. Figura 27 – Pontos unidos Também são geradas as curvas de nível para representação do perfil do terreno, utlizando o software Posição no CAD (Figura 28). Figura 28 – Desenhar Curva de nível 30 Clicou-se em “Desenhar curva de Nível” abrindo uma outra tela (Figura 29). Figura 29 – Cálculo de curva de nível Quando calcular as curvas de nível foram geradas todas as curvas, sendo necessário rotulá-las (Figura 30), gerando a numeração correspondente à cota dos pontos. Dessa maneira, saberá se há uma elevação ou depressão. Figura 30 – Rotular curva 31 Com os desenhos prontos, foram feitos os ajustes finais. A empresa possuia um padrão de letra e convensões (Figura 31), que são copiados para o desenho, utilizando esses para especificar e dar forma ao deseho (Figura 32). Figura 31 – Padrão das convenções e letra Figura 32– Ajustes finais do desenho Os dados a serem informados obrigatoriamente na planta são os seguintes: Comprimento dos lados e perímetro expressos em metros Área expressa em hectare e metros quadrados; Malha de coordenadas plano retangulares (UTM); Indicação do norte da quadrícula, norte geográfico ou verdadeiro; Identificação dos confrontantes; Nome do proprietário; Município/ estado; Dados do responsável técnico; Quadro de áreas com uso e ocupação do solo; Assinatura do responsável técnico e proprietário(s); 32 Fator de escala; Data ano/ mês; Nome do desenhista. Resultando um produto final a qual foi apresentado ao proprietário, junto com o memorial descritivo, recolhimento da Anotação de Responsabilidade Técnica ART (Anexo D), e mapa gerado no estudo de caso (Anexo F). 4.5 MEMORIAL O Memorial descritivo é o documento que indica o perímetro, as confrontações do imóvel, rural e a sua área. Para gerar o memorial precisa realizar uma copia do mapa original, renomeando como memorial. Desliga os layers do perímetro, das divisas (cerca, taipa, divisa projetada, e etc.), e dos confrontantes, apagando o restante (para a limpeza dos layers que não possuem dados. Faz um comando purge, eliminando-os). Cria um novo Layer com o nome de memorial, onde ficaram todos os pontos e tabelas gerados em sua confecção. Seleciona o perímetro, que esteve unido em todos os seus pontos, quebrando a linha no ponto mais ao norte, unindo novamente, mas esse tornasse o primeiro ponto (P1), dessa maneira, verificasse a direção da polilinha que deve estar no sentido horário (Figura 33). Figura 33 – Indicação da polilinha e ponto mais ao norte Utilizando ferramentas do Posição cria-se os pontos e rotula, com o primeiro ponto sendo P1, no layer memorial. Deve-se anotar o nome dos confrontantes e os tipos de divisas que serão necessários nos próximos passos. 33 Com outra ferramenta do Posição, no CAD, vai em “gerar memorial”, seleciona a área de interesse, entrará em uma janela do Posição, onde são configurados os meridiano central (MC 51), Datum (SIRGAS 2000), azimute. Em seguida preenche as colunas: situado, o tipo de divisa e o nome dos confrontantes (Figura 34). Figura 34 – Planilha para geração do memorial Clicou-se em “desenhar planta individual”, resultando em uma planta individual e uma planilha com as coordenadas UTM. A planta foi apagada, pois esse é o mesmo perímetro selecionado para obter o memorial. A planilha traz as informações dos vértices, azimute, distâncias, confrontantes, coordenadas e a áreas (metros quadrados, hectare e alqueires paulista). As distâncias são somadas manualmente e conferido posteriormente no mapa (Figura 35) Figura 35– Planilha gerada no CAD Quando clicou-se em “gerar memorial” resultará em um arquivo Word, com a transcrição dos dados relativos ao perímetro, confrontações e área, em escrita corrente, sem rasuras, preenchidos os espaços em branco (Figura 36). 34 Figura 36 – Memorial descritivo 35 5. CONCLUSÃO A estação total, sendo um aparelho digital, possui uma sequência lógica, sempre indicada em seu visor que não exige que o usuário conheça a sequência do processo. No entanto, não isenta o operador das etapas de estacionamento, nivelamento, e pontaria dos instrumentos topográficos. Qualquer que seja a tecnologia envolvida no processo de medição, o operador precisa ter conhecimento para saber manusear e interpretar os resultados. A evolução nos equipamentos trouxe inúmeras vantagens em relação aos tradicionais tais como: redução do tempo de medições, facilidade de operação e principalmente precisão adequada. Hoje o sistema mais moderno existente no mercado é a estação total robótica, que não necessita de operador, onde o topógrafo trabalha com prisma que possui um dispositivo e ao acionar um botão ela procura o alvo e armazena os dados. Com toda essa tecnologia a estação ainda necessita que seus pontos sejam visíveis (Prisma e Estação), sendo necessária a limpeza da “linha” ou que mude a estação. Em um relevo acidentado como o da região do sul do país, é mais trabalhoso a execução do levantamento. As expectativas do estágio foram alcançadas, pois foi conjugado o aprendizado visto na universidade, conciliando com a realidade encontrada no estágio. No decorrer do estágio foram vencidas as dificuldades que refletiram em um início de experiência profissional, tornando mais apto a encarar diferentes realidades. 36 REFERÊNCIAS ARCHELA, R.S.; Evolução histórica da cartografia no Brasil. In: Revista Brasileira de Cartografia N° 59/3. Dezembro 2007. Londrina. Paraná. Disponível em:< http://www.rbc.ufrj.br/_2007/59_3_02.htm.Acesso 08/05/2010. BRANDALIZE, M.C.B. Topografia: Apostila 1. Disponível em: http://www.topografia.com.br/br/downloads/apostila%201%20topografia.zip Acesso em: 10/05/2010. BRASIL. Norma técnica n.° 13133 de maio de 1994. Execução de levantamento topográfico. DA SILVA, J.L.B. Nivelamento trigonométrico. Disponível em: <http://www.geodesia.ufrgs.br/trabalhosdidaticos/Topografia_I/Nivelamento_Trigonom étrico/Nivelamento_Trigonometrico.pdf> Acesso em: 07/04/2010 ESPARTEL, L. Curso de Topografia. 9 ed. Rio de Janeiro, Globo, 1987. FAGGION, P. L.,Obtenção dos Elementos de Calibração e Certificação de Medidores Eletrônicos de Distância em Campo e Laboratório. Tese apresentada ao Curso de PósGraduação em Ciências Geodésicas da UFPR, Curitiba, 2001. Disponível em: <dspace.c3sl.ufpr.br/dspace/bitstream/1884/.../DISSERTACAO%20V7.pdf> Acesso em 08/05/2010. FAGGION, P.L.; MARTINI, L.; VEIGA, L.A. Verificação do alcance de medida quando utilizada a fita refletora adesiva para a medição eletrônica de distância. In IV COlÓQUIO BRASILEIRO DE CIÊNCIAS GEODÉSICAS, Maio, 2005. Curitiba. Disponível em: http://www.conder.ba.gov.br/informs/Base_Dados/Sicar_Rms/Espec_Tec_uso_RRCM_ JUN_2004.pdf. Acesso em: 08/05/2010. GARCIA, G.J.; PIEDADE, G.C.R. Topografia aplicada às ciências agrárias. 3.ed. São Paulo: Nobel, 1994. 356p. GOMES, J. P.; Determinação de desníveis de precisão utilizando estação total. UFPR. Curitiba. 2006. Disponível em: < http://ojs.c3sl.ufpr.br/ojs2/index.php/bcg/article/view/8249/5768> Acesso 08/05/2010. MILANI, E.J.; Apostila de topografia. Colégio politécnico da UFSM. Santa Maria. 2009. Disponível em: < http://www.politecnico.ufsm.br/cursos/tecnicos/images/downloads/apostila_topografia_ 2009.pdf> Acesso em 07/04/2010. 37 PARADA, M. de O. Elementos de topografia: Manual prático e teórico de medição e demarcações de terras. 2.ed. São Paulo. 307p. PINTO, L.E.K. Curso de topografia. Salvador: Centro Ed. e Didático da UFBA, 1988. 344p. RODRIGUES, D.A.; Evolução dos equipamentos topográficos aliado a qualidade na construção civil. São Paulo. 2003. 66 p. Disponível em: related:cursos.anhembi.br/TCC2003/Trabalhos/tcc-32.pdf evolução do taqueômetro> Acesso 08/05/2010. SEIXAS, A.; Sistema de medição polar à base de teodolitos e definição do método das linhas de grade. In: Revista Brasileira de Cartografia N° 56/2. 2004. Recife. Disponível em:< http://www.rbc.ufrj.br/_pdf_56_2004/56_2_06.pdf.> Acesso 08/05/2010. VEIGA, L.A.K; et. al. Fundamentos de topografia. Disponível em: <http://www.cartografica.ufpr.br/docs/topo1/apostila_topo.pdf > 07/04/2010. Acesso em: 38 ANEXOS ANEXO A – Análise dos dados da poligonal 39 ANEXO B – Coordenadas das irradiações 40 ANEXO C – Relatórios da Poligonal e das Irradiações 41 42 43 ANEXO D – ART do projeto 44 ANEXO E – Solicitação de autorização à Prefeitura Municipal de São Joaquim 45 BO M JA RD IM DA SE RR A ANEXO F – Mapa do estudo do caso B1 CO NF RO NT AN TE 8 SC 43 M1 B2 CB0029 B2 CB0028 SÃO JOAQUIM M1 B2 M2 CO RO NT AN TE ANTE B2 RONT A1 B6 B3 LIN D HA ÃO ISS SM RA ET B4 CO NF RO NT AN TE B5 A2 CONF NF