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Neste capítulo estudaremos
A topografia tem a finalidade de representar um determinado local de forma minuciosa (detalhada), com fundamentação matemática na representação do espaço. É a ciência que estuda a superfície dos terrenos, sua situação e localização, representando as áreas em forma de mapas; estes são utilizados como suporte para diversos trabalhos de arquitetura e engenharia.
Veigas (2012) lembra que alguns historiadores já mencionavam a produção e o uso de ilustrações pelo homem antes mesmo de este dominar a escrita. Com o surgimento de técnicas e equipamentos de medição que facilitaram a obtenção de dados, para posterior representação das áreas, teve origem a topografia.
Topografia segundo Espartel (1987 apud VEIGA, 2012): “A Topografia tem por finalidade determinar o contorno, dimensão e posição relativa de uma porção limitada da superfície terrestre, sem levar em conta a curvatura resultante da esfericidade terrestre”.
Figura 3. Levantamento topográfico.
Fonte: https://miranteengenharia.com.br/portfolio/topografia-para-barragens/.
A topografia trabalha com medições realizadas na superfície da terra; por meio dessas medições, podemos calcular áreas, volumes e coordenadas. Assim, é possível representar os elementos da superfície terrestre, bem como fazer medições em túneis e cavernas. É uma das formas de decrever uma área de modo mais próximo à realidade, mas é necessário o uso de instrumentos, técnicas de medições, cálculos e avaliação dos dados.
Basicamento, o processo de levantamento é dividido nas cinco etapas abaixo:
Clique sobre as abas abaixo:
» Planejamento:
é a etapa do levantamento topográfico; compreende os estudos das técnicas, o reconhecimento do local e a opção de melhor método e equipamentos a serem utilizados.
» Levantamento de campo/dados:
etapa efetiva de medição e anotações das características da superfície a ser detalhada.
» Processamento dos dados:
etapa de processamento, análise, ajustes do levantamento.
» Representação gráfica:
etapa de representar graficamente os dados levantados para melhor visualizar a área em estudo.
» Relatório técnico:
são todos os dados que subsidiaram o planjamento, levantamento e processamento dos dados, e os desenhos baseados nos levantamentos topográficos baseados nos elementos técnicos.
A NBR 13.133/1991 descreve as atividades de um levantamento topográfico da seguinte forma:
Conjunto de métodos e processos que, através de medições de ângulos horizontais e verticais, de distâncias horizontais, verticais e inclinadas, com instrumental adequado à exatidão pretendida, primordialmente, implanta e materializa pontos de apoio no terreno, determinando suas coordenadas topográficas. A estes pontos se relacionam os pontos de detalhe visando a sua exata representação planimétrica numa escala pré-determinada e à sua representação altimétrica por intermédio de curvas de nível, com equidistância também pré-determinada e/ou pontos cotados.
A topografia é base para diversos trabalhos nas muitas áreas da engenharia, utilizada no levantamento de áreas com a finalidade de apoio para delimitação de projetos, locação dos projetos, controle de deslocamentos de estruturas, nivelamentos, alinhamentos de construção, planejamento de terraplanagem, cálculo de volumes de corte e aterro, entre outras atividades.
A topografia é dividida em duas partes:
» Planimetria: age no plano horizontal; representa dados de superfície.
» Altimetria: age no plano vertical; representada pelas curvas de nível.
Figura 4. Levantamento planimétrico e altimétrico.
Fonte: https://br.depositphotos.com/stock-photos/mapa-planim%C3%A9trico.html?filter=all. https://blogdescalada.com/como-ler-um-mapa-topografico/.
Da planimétria e altimétria, temos o levantamento planialtimétrico. Este unifica os métodos, facilitando e agilizando o processo de levantamento de dados. Limitados à representação de uma superfície plana da face terrestre, é necessário o conhecimento das técnicas do levantamento dos dados para aumentar a área de levantamento.
O método de levantamento topográfico objetiva a determinação das coordenadas relativas dos pontos levantados a um modelo matemático, que deve ser associado a um sistema de coordenadas que representam o espaço de forma tridimensional. Para a determinação dos pontos referenciados a esse modelo, é necessário, pelo menos, um ponto conhecido, ligado a esse sistema de coordenadas, para que os demais sejam referenciados ao sistema escolhido de coordenadas.
O mapeamento topográfico da área pretendida para a implantação do barramento é referência para a execução do projeto. A escolha dos equipamentos utilizados no processo de levantamentos dos dados deve ser definida no processo de planejamento, e várias são as opções no mercado de modelos, marcas e qualidade ou precisão. Estações totais, níveis, equipamentos receptores de sinal de satélites (GNSS), laser scanner, prismas, réguas graduadas, bastão, tripés, trenas, bússolas e aeronaves não tripuladas (drones) são alguns dos equipamentos utilizados nos trabalhos de campo.
Figura 5. Equipamentos topográficos.
Fonte: https://ip2engenharia.com.br/aluguel-de-equipamentos-de-topografia/.
O uso de drones possibilita o levantamento de áreas maiores por meio de voos não tripulados e autônomos, o que resulta em menores recursos de mão de obra, bem como em menor tempo gasto nos levantamentos (OLIVEIRA, 2018). Assim, apresenta vantagens no levantamento de dados de forma técnica e econômica.
Os veículos áereos não tripilados (VANT), ou mais conhecidos como drones, são importantes para o reconhecimento da área predefinida para a implantação do barramento. Associados às técnicas de levantamentos topográficas, geram ortofotocartas que resultam na facilidade das análises do terreno.
Figura 6. Topografia e drones.
Fonte: http://www.mensusengenharia.com.br/topografia-drone.
As técnicas de levantamento topográfico podem auxiliar no monitoramento de estruturas e em barragens, desde a implantação com a locação da posição do barramento até a construção no acompanhemento da evolução da obra para que a estrutura se mantenha na prumada correta. Após a implantação da barragem, no controle de deslocamento da estrutura, é necessária a implantação de pontos fixos na estrutura para a leitura das coordenadas desses pontos; de forma recorrente, repetem-se as leituras para verificar se houve alteração das coordenadas dos pontos com relação às primeiras leituras.
Figura 7. Monitoramento de estruturas.
Fonte: https://www.norteknet.com/servicos/.
Outra técnica que auxilia no planejamento e na gestão das informações da área de barragens é a técnica de sistemas de informações geográficas (SIG); é utilizada nos projetos e no monitoramento da barragem após sua implantação. Essa técnica consegue associar várias informações de diversas fontes, desde que todas tenham um identificador em comum, que auxiliam em análises da área.
Dados como modelo digital do terreno, de superfície e de elevação, além de dados hidrográficos e ambiental, imagens da área e dados de vários períodos, são algumas das informações que, associadas, podem gerar dados temporáis para comparação da evolução da área em análise.