escola superior de tecnologia e gestãobdigital.ipg.pt/dspace/bitstream/10314/2009/1/renato...

Gesp.010.02

Escola Superior de Tecnologia e Gestão

Instituto Politécnico da Guarda

R E L A T Ó R I O D E P R O J E T O L E VA N TA M E N T O T O P O G R Á F I CO CO M F I N S C A DA S T R A I S

RENATO FRANCISCO GONÇALVES

RELATÓRIO PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE LICENCIADO

EM ENGENHARIA TOPOGRÁFICA

Setembro/2013

“O prazer no trabalho aperfeiçoa a obra”

Aristóteles

i

Ficha de Identificação

Aluno

Nome: Renato Francisco Gonçalves

Nº: 1010430

Contacto Eletrónico: [email protected]

Telemóvel: 914892238

Curso: Engenharia Topográfica

Instituição

Escola: Escola Superior de Tecnologia e Gestão – Instituto Politécnico da Guarda

Morada: Rua Dr. Francisco Sá Carneiro Nº50,

Código Postal: 6300-559 Guarda

Telefone: 271 220 120

Docentes

Docente Orientador: Engenheiro António Monteiro (Mestre em Engenharia Civil)

Docente Coorientador: Engenheira Elisabete Monteiro (Mestre em Engenharia Civil)

Projeto

Data de início: Março de 2013

Data do fim: Setembro de 2013

mailto:[email protected]

ii

Plano de Projeto

Ao longo da realização do projeto pretende-se efetuar uma abordagem às funções da

topografia, visando as diferentes vertentes no trabalho de campo e trabalho de gabinete.

Trabalho de Campo:

Reconhecimento do local de intervenção;

Materialização e Coordenação dos pontos de apoio;

Efetuar o levantamento topográfico;

Trabalho de Gabinete:

Tratamento dos dados recolhidos em campo;

Elaboração das plantas topográficas.

iii

Resumo

Como aluno do curso de Engenharia Topográfica, da Escola Superior de

Tecnologia e Gestão do Instituto Politécnico da Guarda, este presente trabalho, colocou

à prova algum do conhecimento adquirido nos 3 anos de estudo. O projeto é denominado

como “Levantamento Topográfico com Fins Cadastrais”. Este trabalho irá demostrar

algumas das dificuldades que poderemos encontrar a nível profissional. Os materiais

utilizados foram, basicamente, instrumentos topográficos (estação total, recetores GPS,

etc…).

Neste trabalho estão expostos alguns conceitos da Topografia e todo o processo

utilizado para a realização deste projeto.

Passos efetuados:

Reconhecimento do local de intervenção;

Recolha e tratamento de dados para levantamento topográfico;

Saídas gráficas e verificação dos resultados;

Pesquisa e elaboração do relatório.

iv

Agradecimentos

Como não podia deixar de ser, gostava de começar este relatório, por agradecer a

todas as pessoas que contribuíram para a sua realização, tanto na parte prática como na

parte teórica.

Em primeiro lugar quero agradecer à minha família, pais e irmã, pois sem a ajuda

deles e sem o seu apoio, chegar a esta meta seria muito mais difícil.

Quero deixar o meu apreço aos docentes do curso de Engenharia Topográfica,

pois foram eles que me disponibilizaram todo o seu conhecimento, para que fosse possível

aprender e evoluir, em especial ao orientador, professor António Monteiro e à

coorientadora, professora Elisabete Monteiro, pois foram os que mais me ajudaram na

realização do projeto.

Por fim, mas não menos importante, quero gratificar todos os meus amigos, Luís

Alves, Gonçalo Almeida, João Fonseca, Tiago Afonso, Luís Almeida e Armando

Trindade.

v

Índice Geral

Ficha de Identificação ........................................................................................................ I

Plano de Projeto ................................................................................................................ II

Resumo ........................................................................................................................... III

Agradecimentos .............................................................................................................. IV

Índice Geral ...................................................................................................................... V

Índice de Figuras ........................................................................................................... VII

Índice de Tabelas ............................................................................................................ IX

Índice de Anexos .............................................................................................................. X

Acrónimos ...................................................................................................................... XI

Capítulo I - Introdução ..................................................................................................... 1

Capítulo II - Teórica ......................................................................................................... 2

2.1 - Cadastro Predial ................................................................................................... 2

2.2 - Sistemas de Coordenadas ..................................................................................... 4

2.3 - PT-TM06/ETRS89 - European Terrestrial Reference System 1989 .................... 6

2.4 - Triangulação Geodésica ....................................................................................... 8

2.5 - Rede de Apoio Topográfico ............................................................................... 10

2.6 – Levantamento Topográfico................................................................................ 10

2.6.1 – Estação Total .................................................................................................. 12

2.6.2 – GPS Relativo .................................................................................................. 14

Capítulo III - Prática ....................................................................................................... 15

3.1 - Localização......................................................................................................... 15

3.2 - Material Utilizado .............................................................................................. 16

3.3 - Sistema de Coordenadas .................................................................................... 19

3.4 - Pontos de Apoio ................................................................................................. 20

3.5 - Lista de Pontos de Apoio ................................................................................... 21

vi

3.6 - Levantamento Topográfico ................................................................................ 24

3.7 - Gabinete ............................................................................................................. 28

Conclusão ....................................................................................................................... 36

Bibliografia ..................................................................................................................... 37

Referências ..................................................................................................................... 38

Anexos ............................................................................................................................ 40

vii

Índice de Figuras

Figura 1- Cadastro geométrico ......................................................................................... 3

Figura 2- Rede geodésica de 1ª. ordem ............................................................................ 8

Figura 3- Forma de marcos geodésicos das diferentes ordens ......................................... 9

Figura 4- Materialização da rede de apoio e respetiva coordenação. ............................. 10

Figura 5- Estação Total a visar o refletor ....................................................................... 13

Figura 6- Levantamento topográfico em modo relativo ................................................. 14

Figura 7- Zonas de intervenção ...................................................................................... 15

Figura 8 - Estação Total.................................................................................................. 16

Figura 9- Recetor GPS .................................................................................................... 16

Figura 10- Caderneta GPS .............................................................................................. 16

Figura 11- Prisma Refletor ............................................................................................. 16

Figura 12- Batão topográfico .......................................................................................... 16

Figura 13- Tripé de Madeira ........................................................................................... 16

Figura 14- Estaca de Madeira ......................................................................................... 17

Figura 15- Geoprego ....................................................................................................... 17

Figura 16- Marcador Preto ............................................................................................. 17

Figura 17- Spray Vermelho ............................................................................................ 17

Figura 18- Portátil ........................................................................................................... 17

Figura 19- Telemóvel Nokia........................................................................................... 17

Figura 20- Auto CAD ..................................................................................................... 18

Figura 21- Microsoft Office ........................................................................................... 18

Figura 22- Leica Survey Office ...................................................................................... 18

Figura 23-Ficha técnica do VG Galegos ........................................................................ 19

Figura 24- Distribuição de alguns Pontos de Apoio pelo terreno................................... 20

Figura 25- Zona do primeiro levantamento .................................................................... 24

Figura 26- Zona do segundo levantamento .................................................................... 26

Figura 27- Execução do segundo levantamento ............................................................. 27

Figura 28- Lista de pontos em formato .txt, do primeiro Levantamento........................ 28

Figura 29- Comando IMPORTPOINTS ......................................................................... 29

Figura 30- Resultado da importação dos dados .............................................................. 29

Figura 31- Separador Toolspace, Point Groups ............................................................. 30

viii

Figura 32- Query Builder ............................................................................................... 31

Figura 33- Point List ....................................................................................................... 31

Figura 34- Point Style ..................................................................................................... 32

Figura 35- Point Label Style ........................................................................................... 32

Figura 36- Desenho Topográfico .................................................................................... 33

Figura 37- Adicionar o grupos de pontos pretendidos ................................................... 33

Figura 38- Curvas de nível representadas....................................................................... 34

Figura 39- Área do primeiro terreno............................................................................... 35

Figura 40- Área do segundo terreno ............................................................................... 35

ix

Índice de Tabelas

Tabela 1- Coordenadas Hayford Gauss Datum Lisboa de alguns vértices geodésicos de

1.ª ordem ........................................................................................................................... 5

Tabela 2- Coordenadas Hayford Gauss Datum 73 de alguns vértices geodésicos de 1.ª

ordem ................................................................................................................................ 5

Tabela 3- Coordenadas PT-TM06/ETRS89 de alguns vértices geodésicos de 1.ª ordem 5

Tabela 4- Parâmetro do PT-TM06/ETRS89 - European Terrestrial Reference System

1989 .................................................................................................................................. 7

Tabela 5- Material Topográfico ...................................................................................... 16

Tabela 6- Material Auxiliar ............................................................................................ 17

Tabela 7- Softwares utilizados ....................................................................................... 18

Tabela 8- Identificação do PA E1................................................................................... 21

Tabela 9- Identificação do PA E2................................................................................... 21

Tabela 10- Identificação do PA E3................................................................................. 21







Tabela 17- Identificação do PA E10............................................................................... 23

Tabela 18- Lista de código, primeiro levantamento ....................................................... 25

Tabela 19- Lista de código, segundo levantamento ....................................................... 27

x

Índice de Anexos

Croqui do 1º terreno ................................................................................................... 41

Croqui do 2º terreno ................................................................................................... 42

Imagem de Satélite 2º Terreno ................................................................................... 43

Ficha Técnica do VG Galegos .................................................................................... 44

Desenhos Topográficos 1º Terreno ............................................................................ 45

Desenhos Topográficos 2º Terreno ............................................................................ 46

xi

Acrónimos

GNSS – Global Navigation Satellite System

VG – Vértice Geodésico

RTK – Real Time Kinematics

IGP – Instituto Geográfico Português

PA – Ponto de Apoio

1

Capítulo I - Introdução

O tema que se vai abordar neste presente trabalho é “Levantamento Topográfico

com Fins Cadastrais”.

O objetivo é pôr em prática algum do conhecimento adquirido no curso de

Engenharia Topográfica, lecionado na Escola Superior de Tecnologia e Gestão, do

Instituto Politécnico da Guarda.

O trabalho está dividido em duas partes, a primeira é a apresentação sucinta de

alguns conceitos gerais da Topografia, denominada como “Teórica” e a segunda parte é

a explicação de todo o processo prático efetuado, este capítulo foi designado por

“Prática”.

A parte teórica resultou de uma pesquisa na internet e da consulta de bibliografia

técnica, em especial do livro designado “Topografia Conceitos e Aplicações”, enquanto

que, todo o capítulo “Prática”, foi elaborado no terreno e em espaço de gabinete, com

base nos conhecimentos obtidos durante o curso.

Assim pode dizer-se que a metodologia utilizada teve dois aspetos, fortalecer o

conhecimento já existente, através da bibliografia e abordar como será o trabalho no

contexto profissional.

Este projeto foi sugerido pelos professores e consiste no levantamento topográfico

de dois prédios rústicos em zona urbana. Para efetuar o trabalho de campo foi efetuado o

reconhecimento dos terrenos a levantar, assim como os seus limites. Para sustentar bem

os limites destes prédios rústicos, foram disponibilizados pelo proprietário alguns esboços

antigos e imagens de satélite (Anexo I, II e III).

2

Capítulo II - Teórica

2.1 - Cadastro Predial

Em Portugal, o cadastro predial, a matriz predial e o registo predial são as três

bases de informação cadastral imobiliária, cada uma contém informação específica e

diferenciada, de acordo com o objetivo para que foi criada. A Direção-Geral do Território

(DGT), tutelado pelo Ministério da Agricultura, do Mar, do Ambiente e do Ordenamento

do Território, é a entidade com competência para a execução, renovação e conservação

do cadastro predial em toda e qualquer área do território nacional.

Em relação à gestão da informação da matriz predial, quer a rústica quer a urbana,

é produzida em cada concelho nas repartições de finanças da área abrangida sendo as

diretivas gerais, para todas as matrizes prediais a nível nacional, emanada pela Direção

Geral dos Impostos que é tutelada pelo Ministério das Finanças e da Administração

Pública.

O registo predial, compete a cada conservatória fazer a gestão da informação

correspondente aos prédios que se localizam na área do território nacional que lhe foi

circunscrita. Estas conservatórias acatam as recomendações gerais emanadas pela

Direção Geral dos Registos e do Notariado pertencente ao Ministério da Justiça.

Como cada uma destas três bases de informação é organizada, detida e gerida por

entidades diferentes, sendo ainda, por cima, tuteladas por ministérios distintos, isso fez

com que cada uma se desenvolvesse consoante os objetivos para que foi criada, sem uma

visão geral de interligação e harmonização da informação.

O cadastro é o conjunto de dados que caracterizam e identificam os prédios

existentes em território nacional, compreende-se como prédio uma parte delimitada de

propriedade horizontal, como determinado na legislação. Esta base de informação,

começou por ser principalmente tributário, mas atualmente pretende ser multifuncional,

permitindo o desenvolvimento de aplicações temáticas ou sectoriais sob um registo único

de todos os prédios.

3

A caracterização de um prédio é dada pela sua localização administrativa e

geográfica, configuração geográfica e área.

Figura 1- Cadastro geométrico

4

2.2 - Sistemas de Coordenadas

A Topografia, de uma forma geral, é a aquisição de informação geográfica, a

determinação de coordenadas que descrevem a posição dos pontos da superfície terrestre

que se pretende representar. Tendo em conta o grande rigor posicional que, normalmente

é exigido na Topografia, é fundamental definir com precisão os sistemas de coordenadas

que são habitualmente utilizados, assim como os princípios físicos e matemáticos que

estão na base. A Geodesia e a Cartografia Matemática são as duas disciplinas da área da

Engenharia Geográfica que estão envolvidas no estudo e definição dos sistemas de

referenciação geográfica aos quais normalmente se recorre.

A Geodesia é a ciência que estuda a forma e dimensões da Terra, assim como o

seu campo gravítico, pela ligação que ele tem com a definição de forma da Terra e com

o estabelecimento de sistemas de referência.

A Cartografia Matemática estuda as projeções cartográficas, isto é, as

transformações matemáticas que dão origem a sistemas de coordenadas retangulares

planas. Estes sistemas são preferencialmente utilizados na Cartografia e na Topografia,

por duas razões: as cartas são elaboradas em papel plano e o cálculo topográfico é bastante

mais simples num sistema de coordenadas retangulares do que um sistema de

coordenadas curvilíneas.

Os Sistemas de Coordenadas utilizados em Portugal têm sido: Hayford Gauss Datum

Lisboa (Obsoleto), Hayford Gauss Datum 73 (Obsoleto) e PT-TM06/ETRS89.

O Hayford Gauss Datum Lisboa e o Hayford Gauss Datum 73 estão Obsoletos, pois o

sistema PT-TM06/ETRS89 veio substitui-los, como está descrito no site do DGT.

5

As tabelas seguintes mostram a diferença de coordenadas nos diversos data.

Vértice Geodésico M (m) P (m)

Melriça-TF4 253,06 2872,13

Luzim-PSW -10934,58 166490,93

Santo Ovídio -38144,97 159965,75

Galegos 76070,09 95828,82

Tabela 1- Coordenadas Hayford Gauss Datum Lisboa de alguns vértices geodésicos de 1.ª ordem


Melriça-TF4 253,76 2873,65

Luzim-PSW -10931,50 166489,69

Santo Ovídio -38140,96 159964,81

Galegos 76071,07 95828,94

Tabela 2- Coordenadas Hayford Gauss Datum 73 de alguns vértices geodésicos de 1.ª ordem


Melriça 254,05 2873,61

Luzim-PSW -10934,70 166487,63

Santo Ovídio -38143,72 159962,25

Galegos 76068,80 95829,70

Tabela 3- Coordenadas PT-TM06/ETRS89 de alguns vértices geodésicos de 1.ª ordem

6

2.3 - PT-TM06/ETRS89 - European Terrestrial Reference System 1989

O PT-TM06/ETRS89 é um sistema global de referência recomendado pela

EUREF (European Reference Frame, subcomissão da IAG - Associação Internacional de

Geodesia), estabelecido através de técnicas espaciais de observação. No simpósio da

EUREF realizado em Itália em 1990 foi adotada a seguinte resolução: "A Subcomissão

da IAG para o Referencial Geodésico Europeu (EUREF) recomenda que o sistema a ser

adotado pela EUREF seja coincidente com o ITRS na época de 1989 e fixado à parte

estável da Placa Euro-Asiática, sendo designado por Sistema de Referência Terrestre

Europeu 1989 (European Terrestrial Reference System – ETRS89)".

O estabelecimento do PT-TM06/ETRS89 em Portugal Continental foi efetuado

com base em campanhas internacionais (realizadas em 1989, 1995 e 1997), que tiveram

como objetivo ligar convenientemente a rede portuguesa à rede europeia. Nos anos

seguintes, toda a Rede Geodésica de 1ª e 2ª ordens do Continente foi observada com GPS,

tendo o seu ajustamento sido realizado fixando as coordenadas dos pontos estacionados

nas anteriores campanhas internacionais.

A agência EuroGeographics recomenda a utilização das seguintes projeções

cartográficas: Transversa de Mercator, para escalas superiores a 1/500 000; cónica

conforme de Lambert, com dois paralelos de escala conservada, para escalas inferiores a

1/500 000

Desde 2006, para o Território de Portugal Continental, os parâmetros da projeção

Transversa de Mercator referida são os representados na tabela 4.

Este sistema deverá substituir completamente os anteriormente usados, que se

consideram obsoletos, pelo IGP.

7

Elipsoide de referência: GRS80 Semi-eixo maior: a = 6 378 137 m

Achatamento: f = 1 / 298,257 222 101

Projeção cartográfica: Transversa de Mercator

Latitude da origem das coordenadas

retangulares:

39º 40’ 05’’,73 N

Longitude da origem das coordenadas

retangulares:

08º 07’ 59’’,19 W

Falsa origem das coordenadas retangulares: Em M (distância à Meridiana): 0 m

Em P (distância à Perpendicular): 0 m

Coeficiente de redução de escala no

meridiano central:

1,0

Tabela 4- Parâmetro do PT-TM06/ETRS89 - European Terrestrial Reference System 1989

8

2.4 - Triangulação Geodésica

Uma vez materializado um conjunto de pontos espalhados pelo território

português, é necessário conhecer o datum geodésico para os quais se fará o transporte de

coordenada, isto é, conhece-las relativamente ao Vértice Geodésico inicial. Estes pontos

são conhecidos como vértices geodésicos, que no nosso país são em grande número, um

total de cerca de 8000. São pontos construídos por marcos de cimento, localizados em

zonas elevadas de forma a permitir visibilidade entre marcos próximos. Os vértices

geodésicos constituem três tipos de ordens, de acordo com a sua dimensão e com o tipo

de observações que já foram feitas. A mais importante é a rede de 1ª ordem, composta

por cerca de 120 vértices, com distâncias médias, entre vértices próximos, de cerca de 40

km.

Figura 2- Rede geodésica de 1ª. ordem

9

O resultado do processamento da triangulação geodésica é a criação de uma lista

de coordenadas de todos os marcos.

Para além da triangulação de 1ª ordem existe a de 2ª ordem, com distâncias, em

média, de 10 km, e apoiada na de 1ª ordem. Para além destas duas, ainda existe a de 3ª

ordem, que totaliza cerca de 8000 vértices, correspondendo a um vértice por 10 km2.

Figura 3- Forma de marcos geodésicos das diferentes ordens

10

2.5 - Rede de Apoio Topográfico

Um dos objetivos da Topografia é a determinação de coordenadas de pontos. As

coordenadas de pontos poderão pertencer a referenciais locais ou a referenciais mais

gerais, regionais ou nacionais, podendo dizer-se, neste último caso, que estão ligados à

Rede Geodésica Nacional.

Ao usar métodos e técnicas da geometria plana, a Topografia pode atuar diretamente

sobre o plano cartográfico, sendo este o resultado da projeção da superfície terrestre num

plano por um determinado sistema de projeção. Por essa razão, a ligação à Rede

Geodésica Nacional far-se-á sempre por intermédio de coordenadas cartográficas, sendo

assim, terá que existir no local de operação, um ou mais pontos de coordenadas

conhecidas no sistema cartográfico em que se pretende trabalhar.

A aquisição de coordenadas de pontos ligadas à Rede Geodésica Nacional pode ser um

objetivo em si mesmo ou obter coordenadas ligadas a um processo de constituição de uma

rede local para apoio topográfico. Estas redes de apoio topográfico resultam de um

adensamento da rede geodésica, nos locais onde é necessário, utilizando métodos

topográficos. Estas são: triangulação, intersecções e poligonais.

Figura 4- Materialização da rede de apoio e respetiva coordenação.

11

2.6 – Levantamento Topográfico

O Levantamento Topográfico consiste no conjunto de métodos e de técnicas que,

através de medições de ângulos e de distâncias, usando instrumentos topográficos

adequados ao rigor pretendido, possibilita a representação geométrica de uma parcela da

superfície terrestre, com o rigor e aproximação necessária.

Para ser possível representar o levantamento topográfico, será necessário,

determinar as coordenadas planimétricas (M, P) dos pontos que representam os elementos

da superfície, tendo em conta também a representação do relevo, é também necessário o

conhecimento de uma terceira coordenada, a cota ou altitude de um conjunto de pontos

representativos.

Hoje em dia, só se recorre ao método clássico de levantamento, ou seja, medições

diretas sobre o terreno usando instrumentos topográficos (por exemplo, estações totais),

para áreas pequenas e grandes escalas. Para escalas inferiores e de áreas de grandes

dimensões é utilizado o método aéreo-fotogramétrico, método remoto que utiliza

medições indiretas sobre fotografias obtidas através de plataformas aéreas.

O levantamento de campo é feito para determinar o relevo de uma pequena parcela

da superfície terrestre, a localização e a identificação de objetos naturais e artificiais

(infraestruturas) nela existente. Atualmente, pode ser utilizado, em alternativa às estações

totais, o sistema GNSS. O uso do GNSS em trabalhos de levantamento, que pode ser

largamente integrado com a estação total, tirando-se partido dos dois tipos de aparelhos.

12

2.6.1 – Estação Total

A estação total é um instrumento eletrónico utilizado na medida de ângulos e

distâncias. Com a evolução dos instrumentos de medida de ângulos e de distâncias, surgiu

este instrumento, pode ser explicado como a junção do teodolito eletrónico digital e o

distanciómetro eletrónico, acoplados num só bloco.

A estação total tem a capacidade de armazenar os dados recolhidos e efetuar

alguns cálculos mesmo em campo. Este instrumento possibilita determinar ângulos e

distâncias do instrumento até aos pontos observados, com o auxílio da trigonometria,

estes mesmos ângulos e distâncias podem ser usados para calcular as coordenadas das

posições atuais (X, Y e Altitude) dos pontos observados, ou até mesmo a posição do

instrumento em relação a pontos conhecidos, em termos absolutos.

Existem estações totais robóticas que permitem ao operador controlar o

instrumento à distância através de controlo remoto. Isto elimina a necessidade de ter um

assistente, podendo assim o operador controlar a estação total a partir do ponto observado,

tendo na sua posse o refletor.

Este instrumento é usado principalmente por engenheiros topógrafos, mas

também por engenheiros civis, polícia, investigadores de crimes, arqueólogos e

companhias de seguros.

13

Procedimento em Campo:

Estacionar a estação total no ponto (centragem e calagem das nivelas esféricas e

tóricas);

Criação do trabalho;

Introduzir as coordenadas desse ponto e a altura a que se encontra a estação total;

Colocar o refletor no ponto para o qual se vai orientar;

Introduzir as coordenadas do ponto a orientar e a altura a que se encontra o

refletor;

Orientar;

Executar o levantamento topográfico.

Figura 5- Estação Total a visar o refletor

X0 ,Y0, Z0 – Coordenadas do ponto estação

X, Y, Z – Coordenadas do ponto a visar

ai – Altura da estação total

ap – Altura do prisma

14

2.6.2 – GPS Relativo

No posicionamento relativo, as coordenadas são determinadas em relação a um

referencial materializado através de uma ou mais estações com coordenadas conhecidas.

Neste caso, é necessário que pelo menos dois recetores recolham dados de, no mínimo

quatro satélites simultaneamente, onde um dos recetores deve ocupar a estação com

coordenadas conhecidas, denominada de estação de referência ou estação base. Por

comparação sucessiva dos valores alcançados no recetor móvel e pelo recetor base,

muitos erros podem ser eliminados e outros minorados. Isto acontece porque muitos dos

erros ocorrem de forma semelhante nos dois locais desde que a distância entre eles não

ultrapasse algumas dezenas de quilómetros. A fase é indispensável para se conseguir

resultados precisos com esta técnica de posicionamento.

Procedimento em Campo:

Colocar o recetor base no ponto com coordenadas conhecidas;

Calar a bolha da nivela esférica;

Criar o trabalho;

Ligar a caderneta ao recetor base por Bluetooth;

Configurar o recetor base (coordenadas, altura do recetor base, etc…);

Ligar a caderneta ao recetor móvel, também por Bluetooth;

Configurar o recetor móvel (altura da antena, códigos, etc…);

Executar o levantamento topográfico.

Figura 6- Levantamento topográfico em modo relativo

15

Capítulo III - Prática

3.1 - Localização

As zonas de intervenção situam-se em Alfarazes, numa pequena aldeia, que

pertence ao distrito da Guarda. Esta operação foi solicitada pelo proprietário, Senhor Luís

Maldonado.

Figura 7- Zonas de intervenção

16

3.2 - Material Utilizado

Topográfico

Figura 8 - Estação Total

Estação Total Leica TCR803- é um instrumento eletrónico utilizado para

medir ângulos e distâncias.

Recetor GPS GR-3- dispositivo que recebe sinais de GPS, com o objetivo de

determinar a localização atual do dispositivo na Terra. Recetores GPS,

fornecem ao utilizador informações de latitude e longitude, sendo que alguns conseguem calcular também a altitude.

Caderneta FC-2500 - possui um avançado processador de 624MHz com

sistema operacional Windows CE, Bluetooth e WiFi integrados, display

touch screen colorido, teclado alfanumérico expandido, câmera

fotográfica de 5 Megapixéis, duas baterias para até 20 horas de trabalho, proteção contra água e poeira (IP-67),

além de porta de serie e USB que permitem a comodidade de gravar os dados diretamente em um pendrive.

Figura 11- Prisma Refletor

Prisma Refletor

Bastão Topográfico

Figura 13- Tripé de Madeira

Tripé de Madeira

Tabela 5- Material Topográfico

Figura 10- Caderneta GPS

Figura 12- Batão topográfico

Figura 9- Recetor GPS

17

Auxiliar

8 Estacas de Madeira – foram usadas para materializar 8 pontos de apoio, onde

era possível espetar a estaca.

2 Geopregos – onde não era possível

espetar uma estaca, tivemos que utilizar geoprego, foi o caso de dois pontos de

apoio.

Marcador Preto – para identificar cada ponto de apoio na estaca.

Figura 17- Spray Vermelho

Spray Vermelho – para identificar cada ponto de apoio, ao pé do geopredo

Portátil Sony Vaio VPCCW2S1E

Telemóvel Nokia 5800 XpressMusic- foi usado para fotografar

Tabela 6- Material Auxiliar

Figura 18- Portátil

Figura 14- Estaca de Madeira

Figura 15- Geoprego

Figura 16- Marcador Preto

Figura 19- Telemóvel Nokia

18

Softwares

AutoCAD Civil 3D 2013 – software

usado para executar o desenho topográfico

Microsoft Office 2013 – o Microsoft Word 2013, foi o software utilizado para

a elaboração do relatório

Leica Survey Office – a exportação da lista de pontos, da estação total, foi

realizada através deste software

Tabela 7- Softwares utilizados

Figura 22- Leica Survey Office

Figura 21- Microsoft Office

Figura 20- Auto CAD

19

3.3 - Sistema de Coordenadas

O sistema de coordenadas escolhido para efetuar a coordenação da rede de apoio

e o levantamento topográfico, foi o sistema de referência PT-TM06/ETRS89, pois este é

o sistema de referência mais atual em Portugal, a altitude foi a geométrica (cotas

elipsoidais).

Para iniciarmos a coordenação da rede de apoio, foi necessário localizar o VG

mais próximo, através da Carta Militar nº 203, à escala 1:25 000, após sabermos o nome

do VG, mais perto (Galegos), tivemos de aceder ao site da DGT, para saber quais são as

coordenadas em PT-TM06/ETRS89, desse mesmo VG (Anexo IV).

Figura 23-Ficha técnica do VG Galegos

20

3.4 - Pontos de Apoio

Para ser possível efetuar o levantamento topográfico da zona pretendida, foi

necessário materializar uma rede de apoio topográfico, tendo o cuidado de, de cada ponto

de apoio haver visibilidade para pelo menos dois pontos de apoio. Sem esta rede, era

necessário sempre que se iniciasse o levantamento com a estação total, visar o prisma

sobre pelo menos dois Vértices Geodésicos, no caso do GNSS era necessário colocar a

base no Vértice Geodésico. Com esta rede definida torna-se mais fácil executar o

levantamento.

A coordenação da rede de pontos de apoio foi realizada com o equipamento GNSS

(TOPCON GR-3), em RTK – modo relativo.

No Anexo I encontra-se um croqui com a identificação e o local dos pontos de

apoio do primeiro levantamento.

Figura 24- Distribuição de alguns Pontos de Apoio pelo terreno

21

3.5 - Lista de Pontos de Apoio

Nome E1

Tipo Estaca de madeira Coordenadas (m) E 74074,246 N 94465,937

H 878,627 Tabela 8- Identificação do PA E1

Nome E2



Nome E3



Nome E4



22

Nome E5

Tipo Geoprego Coordenadas (m) E 74194,118 N 94247,197


Nome E6



Nome E7



Nome E8



23

Nome E9

Tipo Geoprego Coordenadas (m) E 74452,595 N 94101,976 H 892,036

Tabela 16- Identificação do PA E9

Nome E10



24

3.6 - Levantamento Topográfico

Após a finalização da rede de apoio topográfico, procedeu-se ao levantamento

topográfico das zonas de intervenção, o primeiro levantamento foi executado com a

estação total, junto às casas (Figura 25). Foi levantado a zona envolvente, para

enquadramento das casas no levantamento. Neste processo foram utilizados três pontos

de apoio (E5, E6 e o E7). Para iniciar o levantamento a estação total foi estacionada em

E5 e orientada para E6. Assim que a estação total ficou orientada, procedeu-se ao

levantamento da zona visível do ponto E5 (estrada, valeta, etc…). À medida que o

levantamento era realizado, criava-se um código para cada elemento. Após levantar tudo

o que era necessário no ponto E5, estacionou-se em E6 e orientou-se para E5. Levantando

tudo o que era necessário e visível de E6. Para completar o levantamento foi necessário

utilizar o método de estação livre, onde a estação total foi estacionada entre as casas,

visando E6 e E7, finalizando assim o levantamento topográfico.

Figura 25- Zona do primeiro levantamento

E5

E6

E7

25

Lista de Códigos no Primeiro Levantamento:

CÓDIGO DEFINIÇÃO DO CÓDIGO

ESTR Estrada

VALETA Valeta

VALETA F Fundo da Valeta

PLUZ Poste de Luz

MUROP Muro de Pedra

MUROPI Início do Muro de Pedra

EDIF Edifício

PT Poste de Eletricidade

CT Ponto de Cota

VED Vedação

POCO Poço

LIMITE Limite do Terreno

RAMPA Rampa

BETAO Betão

ARV Árvore

PTMT Poste de Média Tensão

CAM Caminho

MVED Muro com Vedação

Tabela 18- Lista de código, primeiro levantamento

Esta lista serve para facilitar o trabalho em campo, assim não se perde tanto tempo

a escrever o nome de cada elemento, tendo cada código um significado.

26

O segundo levantamento (Figura 26), foi efetuado com recetor GPS, pois era uma

zona com mais obstáculos, giestas, mas sempre com a antena acima dos obstáculos. Esta

foi a zona mais difícil, pois era uma área muito extensa

No meio das giestas facilmente se perdia a orientação, deixava-se de saber qual o

sentido correto a tomar e se estava dentro ou fora do limite. O método utilizado para

ultrapassar esse obstáculo, foi usar os pontos representados na caderneta do GPS, sabendo

assim onde ficavam os limites e em que sentido se caminhava.

Os pontos de apoio utilizados nesta etapa do levantamento foram o E9 e o E10.

No início deste levantamento, a base foi estacionada em E10, levantando grande

parte do terreno, para concluir este levantamento foi necessário estacionar a base em E9.

Com a base estacionada em E9, levantou-se o talude, que fica na zona mais a Norte do

terreno e a estrada, que também se situa na mesma zona.

Figura 26- Zona do segundo levantamento

E9

27

Lista de Códigos do Segundo Levantamento:

CÓDIGO DEFINIÇÃO DO CÓDIGO

LIMITE Limite do Terreno

PT.COTA Ponto de Cota

ESTR Estrada

CAMINHO Caminho

PT Poste de Eletricidade

TOPO PEDRA Topo de Afloramento Rochoso

PEDRA Afloramento Rochoso

TALUDE Talude

TOPOTAL Topo do Talude

Tabela 19- Lista de código, segundo levantamento

Figura 27- Execução do segundo levantamento

28

3.7 - Gabinete

Todos os passos efetuados em gabinete foram semelhantemente utilizados para a

realização dos desenhos assistidos por computador, tanto para o primeiro levantamento

como para o segundo, os comandos de AutoCAD usados foram os mesmos.

O trabalho de gabinete começa com a transferência dos dados obtidos no terreno

para o computador. No caso da estação total esta transferência é feita através do software,

Leica Survey Office, onde depois de realizar todos os passos de exportação, o resultado

final é uma lista com todos os dados em formato txt. Em relação ao recetor GNSS

TOPCON, este possui um software incorporado, onde possibilita a transferência dos

dados através de uma pen, foi esse o procedimento utilizado.

A disposição dos dados no ficheiro de pontos txt, é: o número do ponto, a

coordenada em E, a coordenada em N, a altitude e o código; como se observa na figura

28

Figura 28- Lista de pontos em formato .txt, do primeiro Levantamento

29

Possuindo o ficheiro em formato txt, procede-se á importação dos dados para o

software AutoCAD Civil 3D, o comando a utilizar é o IMPORTPOINTS, este comando

vai abrir uma janela onde vamos escolher a sequência em que se encontram os dados no

ficheiro txt, (PENZD (space delimited)), após escolher esta opção vamos abrir o ficheiro

em Selected Files.

O resultado da importação dos dados obtidos em campo vai ser uma mancha de

pontos (Figura 30).

Figura 29- Comando IMPORTPOINTS

Figura 30- Resultado da importação dos dados

30

Estes pontos foram divididos em vários grupos de pontos, utilizando o código

como interligação entre os ponto, para tal, o separador utilizado foi o Toolspace, onde se

encontra uma opção, Point Groups, este foi o procedimento para criar os grupos de pontos.

Figura 31- Separador Toolspace, Point Groups

31

Na Query Builder foram definidos os critérios para a definição dos grupos.

Para confirmar se apenas os pontos pretendidos estão neste grupo de pontos, basta

utilizar a Point List.

Figura 32- Query Builder

Figura 33- Point List

32

No separador Toolspace, Point Groups, foi criado uma layer específica para cada

grupo de pontos na opção Point Style, bem como o seu marcador.

No Point label Style, é possível escolher a informação associada a cada grupo de

pontos (código, cota e/ou número de cada ponto).

Figura 34- Point Style

Figura 35- Point Label Style

33

Finalizado todo este procedimento, unise os pontos necessário através da polilinha

com o comando Pline, por vezes tendo em conta a sequência da numeração, fazendo a

melhor representação possível da realidade.

Para a representação das curvas de nível foi usado a opção Surface, do Comando

Toolspace. Para o surface ficar concluído, foi necessário adicionar os grupos de pontos

pretendidos, na elaboração do relevo.

Figura 36- Desenho Topográfico

Figura 37- Adicionar o grupos de pontos pretendidos

34

O primeiro terreno ficou com uma equidistância de 0,50m, sendo assim a cada 0,50m

de desnível tem uma curva de nível menor, e a cada 2,50m tem uma curva de nível

mestra.

No segundo terreno como o declive é muito superior, a equidistância é de 2m,

ficando representada a cada 2m de desnível uma curva de nível menor e a cada 10m

uma curva de nível mestra.

Figura 38- Curvas de nível representadas

35

Por fim, foi utilizado o comando Area, para saber qual é a área dos dois terrenos. O

primeiro terreno, têm 2448,5257 m2 (Anexo V) e o segundo tem 29393,5931 m2 (Anexo

VI).

Figura 39- Área do primeiro terreno

Figura 40- Área do segundo terreno

36

Conclusão

Este trabalho apresenta alguns conceitos topográficos e mostra como se executa

um levantamento topográfico, onde mostra todos os passos, desde a obtenção de dados

no terreno, bem como, transformar estes mesmos dados numa planta topográfica, o

software utilizado foi o AutoCAD Civil 3D 2013.

A principal conclusão deste projeto é que o desenvolvimento dos aparelhos de

topografias não são suficientes para ultrapassar todos os problemas observados na

elaboração do cadastro em Portugal. A principal dificuldade é a aquisição de dados, pois

os limites de muitos prédios não são devidamente conhecidos, nem mesmo pelos seus

proprietários. Esta dificuldade é mais evidente no Norte do País devido à elevada

densidade populacional, à existência de um maior número de prédios e à presença de mais

vegetação (como, por exemplo, as giestas) quando se compara com os territórios mais a

Sul do País.

Este projeto foi muito importante, pois tive uma pequena amostra do que poderá

acontecer no futuro profissional, bem como todas as dificuldades.

37

Bibliografia

Gonçalves, José Alberto, Madeira, Sérgio e Sousa, J. João (2012). Topografia

Conceito e Aplicações. 3ª Edição Atualizada e Aumentada, Lisboa: Lidel.

Apontamentos da disciplina de Topografia Aplicada.

Apontamentos da disciplina Sistema de Posicionamento e Navegação por Satélite.

38

Referências

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40

Anexos

Anexos

41

Anexo I Croqui do 1º terreno

42

Anexo II

Croqui do 2º terreno

43

Anexo III

Imagem de Satélite 2º Terreno

44

Anexo IV

Ficha Técnica do VG Galegos

45

Anexo V

Desenhos Topográficos 1º Terreno

46

Anexo VI

Desenhos Topográficos 2º Terreno

escola superior de tecnologia e gestãobdigital.ipg.pt/dspace/bitstream/10314/2009/1/renato...

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