EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS

Fonte: Alezi Teodolini

1. Principais equipamentos e programas para topografia

 

1.1 Introdução

O temo Topografia deriva-se do grego: topos (lugar) e graphein (descrição). A Topografia é uma ciência que, com base na geometria e na trigonometria, busca descrever um local da superfície terrestre e representá-lo no papel (ou, mais recentemente, no computador).

A Topografia considera a superfície analisada como plana, desconsiderando a curvatura da superfície terrestre. Deste modo, as áreas levantadas devem ser de magnitudes de, aproximadamente, até 55 km², de forma a analisar uma área plenamente contida em um plano imaginário que tangencia a superfície da Terra.

Para que seja possível o levantamento de dados topográficos em campo, assim como a tabulação e análise deste em escritório, são necessários diversos equipamentos e recursos computacionais. Neste tópico, serão apresentados os principais equipamentos e software utilizados na Topografia.

1.2 Equipamentos

            Dentre os equipamentos auxiliares para a execução de levantamentos topográficos, podem ser destacados: baliza, estaca, mira, prisma, trena, bússola, GPS, teodolito, nível e estação total.

            As balizas são peças metálicas, geralmente cilíndricas e rosqueáveis, que são fixadas no terreno. As balizas são auxiliares a qualquer levantamento topográfico, devido às suas funcionalidades, que são: visualização de pontos levantados, estabelecimento de alinhamentos.

            Uma estaca consiste na materialização de um ponto, a ser levantado ou locado, no terreno natural. As estacas podem ser corpos de prova em concreto ou mesmo elementos metálicos ou de madeira.

            A mira, também conhecida como estádia, é uma peça de madeira retrátil, de 4m de altura, graduada de centímetro em centímetro. A mira deve ser visada pela luneta de aparelhos em distâncias variando entre 2m e 100m. A mira é de fundamental aplicação no nivelamento geométrico de um terreno, permitindo aferir as diferenças de nível entre pontos levantados. A mira também pode ser empregada na medição indireta de distâncias horizontais, por meio de taqueomeotria.

Um prisma é um espelho, formando um triedro, que reflete o sinal emitido por um distanciômetro. É fixado em um bastão para facilitar seu manuseio e pode ter associado algum sinal para pontaria da visada.

            As trenas são fitas graduadas, com precisões de centímetros ou mesmo de milímetros, utilizadas para medir diretamente distâncias no terreno. As trenas podem ser metálicas, de pano ou de PVC. Também existem modernas trenas a laser, as quais aferem distâncias, de forma prática e com precisão, por meio de um feixe de laser.

A bússola é um instrumento dotado de uma agulha imantada, cujas extremidades tendem apontar para os pólos norte e sul magnéticos. Possui a função de medir uma direção em um levantamento planimétrico.

O teodolito é um aparelho topográfico destinado essencialmente par a medição de ângulos horizontais, podendo também aferir distâncias horizontais e verticais por meio de taqueometria. O aparelho possui diversos componentes, podendo ser destacados: tripé, parafusos calantes, níveis de bolha, prumo ótico e luneta.

O tripé serve de base para o teodolito e deve ser fixado no terreno natural Os parafusos calantes são empregados para nivelar o teodolito em relação aos níveis de bolha.  O prumo ótico destina-se a verificar se o aparelho encontra-se centralizado corretamente na estaca. Por fim, a luneta destina-se a efetuar as visadas.

O nível é um aparelho topográfico destinado para o nivelamento geométrico de um terreno (levantamento altimétrico). Mais simples do que o teodolito, o nível é composto basicamente pela luneta, nível de bolha e tripé. O nível é empregado para a aferição de desníveis (diferenças de cotas) entre os pontos levantados.

Uma estação total é o conjunto definido por um teodolito eletrônico, um distanciômetro a ele incorporado e um microprocessador que automaticamente monitora o estado de operação do instrumento. Este equipamento é capaz de: (i) medir ângulos horizontais e verticais; (ii) medir distâncias horizontais, verticais e inclinadas; (iii) processar e mostrar ao operador uma série de outras informações como: condições do nivelamento do aparelho, descrição dos pontos medidos, as coordenadas geográficas ou UTM de um ponto e sua altitude; e (iv) transferir os dados para um computador, para que sejam processados e receber possíveis correções para o fechamento e ajustamento do levantamento.

Como vantagens advindas do uso da estação total, podem ser salientadas: rapidez na realização dos trabalhos, facilidade de operação, elevada precisão e economia.

A tecnologia GPS (Global Positioning System, ou, em português, sistema de posicionamento global) vem tendo crescente uso na topografia dado a rapidez e a precisão nos levantamentos decorrentes do uso de tal tecnologia. Um aparelho receptor GPS, ao ser localizado em um ponto do globo terrestre, pode fornecer latitude, longitude de forma rápida e precisa.

1.3 Programas

            Após o levantamento de dados em campo, é de fundamental importância que estes dados sejam armazenados, tabulados e processados no escritório. Nesse sentido, o uso de computadores é de grande utilidade para a realização de tais tarefas com maior precisão, rapidez e segurança.

            Um recurso computacional bastante útil para a topografia são as planilhas eletrônicas. Mesmo que um topógrafo ou engenheiro não possua um software específico na área de topografia, pode usar uma planilha tanto para armazenar os dados levantados como para efetuar cálculos.

            Programas para o desenho assistido por computador, como, por exemplo, CAD (Computer Assisted Design) e CAC (Computer Assisted Cartographic) podem ser utilizados para o desenho topográfico. Em comparação com o desenho manual, tais softwares podem implicar em uma maior qualidade e rapidez do procedimento e, ainda, permitir a disponibilização das planas em formato digital, as quais podem ser distribuídas entre diversas pessoas, com uma maior facilidade.

            Softwares como o DataGeosis e o Topograph podem ser utilizados para armazenar informações, calcular poligonais, gerar cadernetas e memoriais, criar desenhos, medir distâncias e áreas,  gerar o modelo digital do terreno, gerar curvas de nível do terreno e calcular volumes. Os dois programas citados também permitem ao analista efetuar o projeto de rodovias com praticidade e rapidez.

Sistemas de Informações Geográficas (SIG’s) podem ser utilizados na topografia, tanto na fase de armazenagem e tabulação de dados, como na geração de modelos digitais do terreno e curvas de nível.

O TCGeo é um programa fornecido gratuitamente pelo IBGE que permite a conversão dos dados geodésicos advindos de um GPS em coordenadas UTM, as quais podem ser consideradas como coordenadas topográficas ( coordenadas cartesianas).

1.4 Considerações finais

O uso de equipamentos é imprescindível para o levantamento de dados topográficos. Deve-se tem sempre em conta quais os instrumentos necessários para cada tipo de levantamento e os cuidados a serem tomados nas suas utilizações.

O uso de softwares é de grande relevância para uma maior agilidade e qualidade no trabalho de análise dos dados topográficos levantados.