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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
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 11- Identificação do PA E4................................................................................. 21
Tabela 12- Identificação do PA E5................................................................................. 22
Tabela 13- Identificação do PA E6................................................................................. 22
Tabela 14- Identificação do PA E7................................................................................. 22
Tabela 15- Identificação do PA E8................................................................................. 22
Tabela 16- Identificação do PA E9................................................................................. 23
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
Vértice Geodésico M (m) P (m)
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
Vértice Geodésico M (m) P (m)
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
Tipo Estaca de madeira Coordenadas (m) E 74132,718 N 94388,705
H 870,888 Tabela 9- Identificação do PA E2
Nome E3
Tipo Estaca de madeira Coordenadas (m) E 74143,451 N 94475,610
H 873,235 Tabela 10- Identificação do PA E3
Nome E4
Tipo Estaca de madeira Coordenadas (m) E 74067,334 N 94522,236
H 878,916 Tabela 11- Identificação do PA E4
22
Nome E5
Tipo Geoprego Coordenadas (m) E 74194,118 N 94247,197
H 866,081 Tabela 12- Identificação do PA E5
Nome E6
Tipo Estaca de madeira Coordenadas (m) E 74136,989 N 94215,622
H 867,759 Tabela 13- Identificação do PA E6
Nome E7
Tipo Estaca de madeira Coordenadas (m) E 74247,655 N 94170,502
H 864,603 Tabela 14- Identificação do PA E7
Nome E8
Tipo Estaca de madeira Coordenadas (m) E 74561,292 N 94115,772
H 891,667 Tabela 15- Identificação do PA 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
Tipo Estaca de madeira Coordenadas (m) E 74366,423 N 93743,117
H 921,718 Tabela 17- Identificação do PA 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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local%252Ftip.cgi%253Fid%253D20%2526cat%253D1%3B300%3B187 (04-10-2013)
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