Topografia1

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APOSTILA DE TOPOGRAFIA CEFS MODULO COMUM QBMP-0,1 INSTRUTOR: SGT NUNES SUMÁRIO Unidade I 1 – Topografia ..................................................................................1 1.2 – Finalidade da Topografia no CBMERJ....................................1 1.3 – Divisão da Topografia .............................................................1 2 – Unidade de medida.....................................................................1 3 – Escala.........................................................................................2 3.1 – Tipos de escalas e medidas de distância................................3 4 – Processos de orientação............................................................4 5 – Orientação de campanha...........................................................5 6 – Designação de locação de pontos na carta................................6 Unidade II 7 – Convenções cartográficas..........................................................7 8 – representação de relevo.............................................................8 9 – Orientação na carta ...................................................................9 Unidade l 1 – TOPOGRAFIA 1 – Definição A palavra topografia tem a seguinte origem etimológica: Topo – terreno Grafia – escrita Com isso podemos definir topografia como sendo a arte de representar no papel a configuração de uma porção de terreno com todos os seus acidentes e objetos que se achem em sua superfície. Resumidamente, é a representação gráfica de um terreno com seus acidentes naturais e artificiais. 1.2 – Finalidade da topografia no CBMERJ Familiarizar o BM com os acidentes naturais e artificiais existente no terreno, desenvolver aptidões para a interpretação da carta topográfica e tornar o BM capaz de estabelecer um plano de busca. 1.3 – Divisão da topografia A topografia de uma forma geral divide-se em: a) Topografia Militar (campanha) – que visa à orientação sobre o terreno e o reconhecimento tático para fins de operações militares. b) Cartografia – levantamentos do terreno e obtenção de detalhes par confecção de carta topográfica; c) Topologia – Ligada à topografia militar, é a parte da topografia que se ocupa com o estudo das formas do terreno; d) Topometria – Ligada á cartografia, é a parte da topografia que estuda o conjunto das operações necessárias para a obtenção dos elementos indispensáveis à representação gráfica do terreno. Ocupa-se com o estudo das dimensões e suas respectivas medidas; e) Desenho Topográfico - É a operação com os dados obtidos pelas diversas operações da Topometria, representando no papel os acidentes de uma determinada superfície, segundo uma escala e convenções cartográficas. 2 – Unidade de medida Unidade de medida angular. A unidade de medida angular que iremos utilizar no nosso estudo de topografia é o grau, minuto e segundo utilizada no sistema sexagesimal. Ex. : 1°10’20’’ Conversão entre as unidades apresentadas: 1° = 60’ 1° = 3600’’ 1’ = 60’’ Exercício. 1) Converta as unidades abaixo: a) 30° = em minuto b) 48’ = em segundo c) 360° = em minuto e segundo d) 120’ = em grau e segundo 3 – Escala É a relação existente entre as dimensões representadas na carta e seus valores reais no terreno. As cartas trazem impressas nas margens as escalas respectiivas, que podem ser: • • • Escala numérica; Escala de equivalência; Escala gráfica. 3.1. Tipos de escalas e medidas de distancia Temos três tipos de escalas, a que nos utilizaremos no nosso estudo e a escala numérica para resoluções de problemas. • Gráfica. A escala gráfica nada mais é do que a representação gráfica da escala numérica; ela é um segmento de reta, graduado de modo a indicar diretamente, valores medidos na própria carta. As cartas às trazem normalmente, desenhada abaixo da indicação da escala numérica. • Equivalente. Quando se opera com escala, utiliza-se qualquer sistema de medidas, não importando, pois, a nacionalidade da carta. A expressão 1/25000 significa que a unidade de medida considerada na carta vale 25000 unidades no terreno, seja qual for essa medida: metro, decímetro, centímetro, milésimo, polegada, jarda, milha, etc. Ex.: 1m na carta equivale a 25000m no terreno 1cm na carta equivale a 25000cm no terreno 1mm na carta equivale a 25000mm no terreno • Numérica. Esta escala é representada em forma de fração, onde o numerador representa a distancia gráfica(d) na carta, e o denominador a distancia real (D) no terreno, assim: E = d/D Onde: “E” é a escala; “d” é a distância gráfica (na carta); “D” é a distância real (no terreno). Resolução de problemas utilizando a escala numérica. Problema 1.: Qual é a escala do mapa. Dado distancia real 500m, e distancia no mapa 5 cm. • Convertendo 500m e cm 1m = 100cm 500m = X X = 500x100 X = 50.000cm • Dividindo numerador e denominador por 5 E = 5/50.000 E = 1/10.000 Problema 2.: Qual é a distancia real. Dado a escala 1/10.000, e distancia no mapa 10cm • Substituindo na formula E = d/D 1/10.000 = 10/D Multiplicando meios e extremos da equação temos: Dx1 = 10x10.000 D = 100.000cm = 100m Problema 3.: Qual é a distancia no mapa. Dado a escala 1/10.000, e distancia real 1500m • Convertendo 1500m e cm 1m = 100cm 1500m = X X = 1500x100 X = 150.000cm • Substituindo na formula E = d/D 1/10.000 = d/150.000 10.000d = 150.000x1 d = 150.000/10.000 d = 15cm 4 – Processos de orientação A palavra ORIENTAÇÃO significa, em sentido restrito, a procura da direção do Oriente (onde o sol nasce); em sentido mais amplo, consiste na fixação de um rumo qualquer na superfície terrestre. Orientar-nos é, pois, saber onde nos encontramos e para onde pretendemos nos dirigir. Para tal fim foram estabelecidas quatro direções principais, os pontos cardeais e, entre elas, pontos intermediários denominados colaterais, estão os subcolaterais. A direção correspondente ao nascer do sol é o oriente ( nascente, leste ou levante), a direção oposta é o Ocidente( Poente, Oeste ou Ocaso). Exatamente nos pontos intermediários dessas direções ficam o Norte e o sul. Em resumo: Norte, Sul, Leste e Oeste, pontos cardeais. Veremos a seguir alguns processos de orientação: 1 – Rosa dos ventos É uma representação gráfica dos pontos cardeais, colaterais e subcolaterais. O gráfico é graduado em toda a sua margem, totalizando 360º (trezentos e sessenta graus). N NNO NNE NO NE ONO ENE O L OSO ESE SO SE SSO SSE S PONTO CARDEAIS: N S E OU L O NORTE SUL ESTE OU LESTE (NASCENTE) OESTE (POENTE) PONTOS COLATERAIS: NE SE SO NO Nordeste Sudeste Sudoeste Noroeste PONTOS SUBCOLATERAIS NNE ENE ESE SSE SSO OSO ONO NNO Norte-nordeste Este - nordeste Este - sudeste Sul-sudeste Sul-sudoeste Oeste-sudoeste Oeste-noroeste Norte-noroeste 2 – Orientação pelo sol N O L S 23 de março à 21 março – Norte 23 de setembro à 21 de março – Sul 22de março e 22 de setembro – Leste par Oeste. Apontando-se o braço direito para o nascente do sol, teremos a frente, o norte, á esquerda o oeste e a retaguarda o sul. Ficando de frente para o nascente do sol, teremos a esquerda o oeste e a retaguarda o Norte , à direita o sul e conseqüentemente o oeste a retaguarda. Observação: A lua segue de uma forma geral o movimento do sol. De acordo com os quartos da lua, podemos ter a direção Norte. Em seu movimento aparente no céu, semelhante ao do sol, dá-nos uma indicação aproximada dos pontos cardeais empregando o mesmo processo descrito anteriormente, especialmente na fase da lua cheia. 3 – Orientação pelo relógio Coloca-se a linha 6/12 do relógio apontada para direção do sol, a bissetriz do ângulo formado entre essa linha imaginária e o ponteiro das horas no sentido horário, nos dará a direção norte – sul (geográfico). Antes do meio dia nos indicará o sul, após o meio dia nos indicará o norte. S 4 - Orientação pelo Cruzeiro do Sul Consiste em prolongarmos quatro vezes e meia o braço maior da constelação e desse ponto imaginário baixarmos um a perpendicular até o horizonte, ai encontraremos o sul (geográfico). 5 – Orientação pelos fenômenos naturais A observação de alguns fenômenos naturais, nos permite a grosso modo identificarmos a direção norte – sul. Assim sendo, ao observarmos o terreno notaremos que o caule das árvores, a superfície das pedras, o mourão das cercas das casas de campo, são mais úmidos nas partes voltadas para o sul, frequentemente denunciado pela presença do limo. As cascas das árvores apresentam-se mais grossas na parte sul; e nas formações arbóreas é comum as folhas voltadas para o sul, conservares-se verdes por mais tempo e possuem tonalidade de cor mais intensas. As madeiras apodrecem com maior freqüência na parte voltada para o sul. Os abrigos construídos pelos animais de um modo geral costumam ter a entrada voltada para o norte, protegendo-os dos ventos frios do sul e recebendo diretamente o calor e a luz do sol. Ex. : casa de João-de-barro, formigas, etc... Obs. : Os frutos amadurecem com maior rapidez pelo lado norte. 6 – Orientação pelos acidentes geográficos Processo que nos permite traçar uma direção tendo como pontos de referência os acidentes nítidos e destacamos no terreno, que nos servem de marco de orientação. Ex. : Um bosque, uma elevação alta, curva de um rio, lago, etc. 8 – Orientação pela bússola Simples, prática e de pequeno volume, a bússola é um instrumento destinado a medir ângulos horizontais, bem como para orientação. Ela nos indica pelo principio da física terrestre uma direção aproximada constante, que o Norte Magnético. Dessa forma vemos que a bússola nos fornecerá sempre o Norte Magnético (NM), e que o azimute medido por ela será o Az magnético. bússola Silva 5 – Orientação de campanha. Encontra-se perfeitamente orientada a pessoa que estiver em condições de tomar uma direção, assegurá-la e retomá-la a todo e qualquer momento. A direção base nada mais é do que um dos lados de um ângulo que expressa uma direção entre dois pontos. As direções bases tomadas como referência para orientação em campanha, são três: • Norte Verdadeiro ou Geográfico (NV/NG) • Norte Magnético (NM) • Norte de Quadricula (NQ) • Norte Verdadeiro ou Geográfico (NV/NG) É a direção que passa pelo pólo norte da terra, ou seja, pelo ponto de latitude 90º. Empregada em levantamentos, quando se deseja grande precisão, normalmente não é empregada em campanha. Os meridianos de uma carta representam as direções do norte e do sul verdadeiros. • Norte Magnético (NM) É a direção que passa pelo pólo magnético da terra, ou seja, pelo ponto para qual são atraídas todas as agulhas imantadas. Este ponto fica aproximadamente, na Ilha Príncipe de Galles, no Canadá. É indicado pelo ponto “N” da agulha d bússola. É comumente empregada em campanha, já que pode ser determinada diretamente com uma bússola comum. • Norte de Quadricula (NQ) É indicado pela direção das linhas verticais da quadricula, geralmente feitas nas cartas militares. O norte é um ponto fictício. Diagrama de Orientação As cartas militares têm um diagrama de orientação impresso na margem. Tal que contém três direções indicando o norte verdadeiro, o norte magnético e o norte de quadriculas. Os diagramas de orientação devem ser atualizados antes de ser utilizados para esse fim. NV NM Declinação magnetica NQ Convergência de meridianos NV NM NV NV NQ Declinação Magnética DM = NV/NM NM NM NQ NQ Convergência de Meridianos CM = NV/NQ Ângulo QM QM = NM/NQ Atualização da declinação magnética NV NM NQ 2008 -1982 026(anos) 30’ 26 x 3’ 78’ Declinação cresce 3’ por ano 1982 30’ +78’ 108’ 108’ = 1º48’ NV NM NQ 1º48’ Diagrama atualizado 2008 Azimute e conta-azimute Os azimutes são ângulos horizontais medidos no sentido do movimento dos ponteiros do relógio a partir de ima direção base, para uma direção qualquer. A variação do azimute é de 0º a 360º. Contra-azimute O contra–azimute de uma direção é simplesmente, o azimute da direção no sentido contrario (oposto). Para se calcular o contra-azimute basta somar 180º ao azimute. Se o azimute excede 180º o contra-azimute será o azimute menos 180º. Ex.: Contra-azimute de 60º = 60º + 180º = 240º Contra-azimute de 200º = 200º - 180º = 20º Exercício Calcule os contra-azimutes a) Az 240º b) Az 85º c) Az 175º d) Az 200º e) Az 180º Equipe de navegação A equipe de navegação, normalmente, é composta de quatro funções a saber Homem – Bússola. Será o portador da bússola. Desloca-se a retaguarda do homem-ponto deverá manter a bússola amarrada ao corpo para não perdê-a; quando não estiver sendo utilizada deverá estar fechada. Obs.: deverá utilizar um bastão, não somente para auxiliá-lo nos deslocamentos, mas, principalmente, para apoiar a bússola quando for tirar o azimute. Homem – Carta. Conduzirá a carta e identificará os pontos de referencia, informa com relação ao terreno, vegetação, sempre que possível, o homem-carta, também, contará os passos duplos. Homem – Passo. Desloca-se após o homem-bússola, com a missão de contar os passos percorridos e transforma-los em metros. Para desempenhar esta função, deverá ter o passo aferido com antecedência e acrescido de 1/3 sobre a contagem obtida. Essa margem de segurança (1/3) compensará os erros provenientes de incidentes comuns nos deslocamentos através das matas, como quedas, desequilíbrio, passagem sobre troncos, pequenos desvios, terrenos alagados e uma série de outros obstáculos. Homem – Ponto. Elemento lançado à frente para servir de referencia, para que o homem-bússola tenha condições de marcar a direção que a tropa deverá seguir; portará um facão para abrir picadas, assim facilitando o seu deslocamento e, consequentemente, o da tropa. 6 - Designação de locação de pontos na carta. Frequentemente, em operações de combate a incêndio florestal e de busca de pessoas perdidas nas matas, há necessidade de se designar pontos na carta. Seja indicando os focos de incêndio, seja indicando a localização das áreas percorridas pelas equipes de busca. Vários processos são empregados para a designação e locação de pontos na carta. Os mais usados são: 1 – Coordenadas geográficas; 2 – Coordenadas plano-retangulares. Unidade ll 7 – Convenções cartográficas São símbolos empregados nas cartas para indicar construções e acidentes existentes no terreno. Ex.1 Ex.2 Ex. 3 Cores: a) Vermelho – Rodovias principais; b) Amarelo – Rodovias secundarias; c) Azul – Toda hidrografia; d) Castanho – Curvas de nível; e) Preto – Nomenclaturas, planimetria em geral; f) Verde – Toda a vegetação. 7 – Representação do relevo A irregularidade da superfície da terra, conhecida como elevação e relevo torna-se uma fonte importante de informações militares com as quais o usuário da carta deve se familiarizar. São vários métodos para indicação da elevação e do relevo nas cartas. As cartas em escala pequena, geralmente usam os processos das hachúrias, o das cores hipsometricvas e dos pontos cotados, ao passo que as cartas em escala grande o processo das curvas de nível, que mostram as elevações e o relevo com exatidão e com detalhes consideráveis. Curvas de nível São as projeções ortogonais horizontais das interseções do terreno com planos horizontais eqüidistantes.Elas representam linhas imaginarias, no terreno, ao longo da qual todos os pontos estão em mesma altitude. As curvas de nível indicam uma distancia vertical acima, ou abaixo, de um plano de nível zero, cada curva de nível tem um determinado valor. A distancia vertical entre as curvas de nível, é como eqüidistante, cujo valor é encontrado nas informações marginais da carta. Hachúrias Hachurias são pequenas linhas paralelas ou ligeiramente divergente, traçadas na direção dos declives. Elas são mais ou menos espaçadas as encostas a representar, sejam suaves ou íngrimes. Cores Hipsométricas O relevo é representado, em certas, por meio da cores, nesse processo cada cor ou tonalidade representa determinada zona de altitude. As cartas possuem na margem uma legenda mostrando a correspondência entre as cores e as altitudes. Normalmente as cores escuras são as zonas mais elevadas. Pontos cotados Esse processo consiste em representar, os pontos do terreno por projeções horizontais, indicando sua altura ou cota. É normalmente utilizado nas cartas topográficas como um sistema complementar às curvas de nível, particularmente nas regiões pobres de relevo. Segundo o método adotado para a determinação da altitude, esses pontos recebem as determinações de pontos trigonométricos, astrômico e cotados. Esses pontos ao mesmo tempo em que completam a definição do relevo, prestam-se também à designação militar de objetos. Perfil do relevo Perfil do relevo utilizando curvas de nível. Figura 3.16 - Identificação das Curvas mestras Cartas 7 – Orientação da carta Utilizando bússola do tipo W & LE GURLEY 1) Coloque o reticulo e o índice de leitura da bússola sobre um meridiano qualquer; 2) Gire o vidro móvel, de modo que o índice de leitura indique um ângulo igual á declinação do lugar; 3) Gire o conjunto carta-bússola, de modo que a seta indicadora do norte coincida com o índice do vidro móvel; 4) Feito isso, a carta estará orientada. Utilizando bússola do tipo SILVA 1) Coloque a seta direcional da bússola coincidindo com o meridiano qualquer; 2) Gire o anel graduado da bússola de forma a colocar o ângulo QM no índice de leitura; 3) Gire o conjunto carta-bússola, de modo que a agulha imantada coincida com o N(norte); 4) Nesse ponto a carta estará orientada.