ALTIMETRIA

ALTIMETRIA

A altimetria ou nivelamento tem por finalidade determinar a distância vertical ou diferença de nível entre diversos pontos. A diferença de altura entre dois pontos é a diferença de nível entre estes pontos. A determinação das diferenças de nível entre dois pontos é possível com os seguintes métodos:

(a) nivelamento geométrico

(b) nivelamento trigonométrico.

Nivelamento Geométrico

O nivelamento geométrico é baseado na diferença de leituras em miras verticais graduadas. A precisão obtida é bastante grande, da ordem de milímetros nos trabalhos especiais de 1ª ordem, até apenas alguns centímetros nos topográficos comuns.

De modo geral, os instrumentos empregados nos trabalhos de nivelamento geométrico são denominados níveis. Utilizam-se, também, nas operações de nivelamento, associadas aos níveis, as miras.

O objetivo dos níveis é fornecer um plano horizontal, para as operações topográficas. O fio central do retículo da luneta define um plano horizontal de referência.

Os níveis podem ser óticos, digitais e laser.

O nível ótico constitui o equipamento clássico de nivelamento. Consiste basicamente em uma luneta montada sobre um tripé, com possibilidade de ser nivelada com precisão, através de parafusos calantes e bolhas.

A precisão destes equipamentos depende do sistema de nivelamento, da sensibilidade das bolhas e da precisão das miras.

Alguns níveis óticos possuem um compensador ou nivelador automático, que permite o posicionamento horizontal automatizado em frações de segundo, desde que o nivelamento “grosseiro” esteja dentro da margem de tolerância.

O princípio de funcionamento de um nível eletrônico é o processamento unidimensional de imagens, a partir de uma mira codificada em código de barras. A leitura da mira codificada é feita através de uma rede de sensores óticos, a qual reconhece a codificação da mira através de um processo de correlação de imagens entre a imagem da mira e uma imagem padrão gravada na memória do instrumento. Em termos de precisão, os níveis eletrônicos possuem precisões que variam de 0,4 mm a 0,9 mm em nivelamento duplo e com miras de invar.

Os níveis a laser consistem em um novo tipo de equipamento, projetado para definir planos horizontais, verticais ou com certa inclinação. São compostos por duas unidades, a unidade projetora, que é um aparelho emissor de um feixe de raio laser que passa através de um prisma rotatório definindo assim um plano horizontal materializado pela radiação; e a unidade detectora, que pode ser afixada numa baliza e movida para cima e para baixo, com relação ao plano previamente materializado. O feixe de laser incide verticalmente num prisma pentagonal e após duas reflexões nas faces, emerge na direção horizontal. A horizontalidade do equipamento é condição crítica para o bom funcionamento e costuma ser conseguida por um dos três métodos: normalmente com três parafusos calantes de nível tubular; através de um compensador ótico baseado no efeito da gravidade sobre um pêndulo interno ou um compensador eletrônico. Tem um alcance de até 450 m, com precisão de 1 mm para distâncias de até 100 m , e de 3 mm para distâncias maiores.

As miras são réguas de madeira ou metal usadas no nivelamento para determinação de distâncias verticais, medidas entre a projeção do traço do retículo horizontal da luneta na mira e o ponto do terreno onde a mira está instalada.

As miras mais utilizadas são as “miras falantes”. Estas, geralmente apresentam o comprimento de 4 metros, sendo graduadas em centímetros. Os centímetros são pintados alternadamente em preto e branco, os decímetros umerados em preto e os metros assinalados por círculos pintados em preto ou vermelho.

As miras normalmente são de encaixe. São constituídas de três peças, encaixadas a primeira dentro da segunda e esta na terceira. Um dispositivo com mola fixa uma peça na outra quando a mira está completamente distendida, de maneira que a graduação de uma seja a continuação de outra.

Existem miras com graduação direta e graduação indireta, para leitura com instrumentos de luneta de imagem direta ou indireta, respectivamente.

A leitura na mira é constituída por quatro algarismos e um número de três casas decimais: metro, decímetro, centímetro e milímetro. O ponto indica o número de metros; o algarismo o número de decímetros; os traços pretos e brancos alternados, o número de centímetros e o número de milímetros são estimados.

Nivelamento Geométrico Simples

Nivelamento Geométrico Simples é aquele em que de uma única estação do nível é possível visar a mira colocada sucessivamente em todos os pontos do terreno a nivelar.

Assim, considerando-se a figura, desejando-se determinar a diferença de nível entre os pontos A e B, instala-se o nível, em uma posição qualquer do terreno, preferencialmente eqüidistante dos pontos a nivelar. Determina-se a leitura da mira em A e B. A diferença de nível entre A e B será calculada pela diferença entre as leituras processadas nos pontos A e B.

No nivelamento geométrico, o perfil do terreno a ser estudado é piqueteado de 10 em 10 metros ou de 20 em 20 metros, conforme a natureza do trabalho. Em seguida, o nível é estacionado em um ponto conveniente, sobre a linha a nivelar ou fora dela. Desta única posição do instrumento são determinadas as leituras na mira colocada, primeiramente num ponto de cota conhecida e, depois, sucessivamente, nos demais pontos.

A visada na primeira estaca, geralmente de cota conhecida, é por convenção chamada de “visada de ré”. Todas as visadas a partir da visada de ré são chamadas “visadas de vante”.

Desta forma, para cada estação de nivelamento, tem-se uma visada de ré e uma ou mais visadas de vante.

Para o cálculo das cotas dos pontos nivelados é necessário ainda, realizar a medição da altura do instrumento, ou seja, a altura do eixo ótico acima do plano de referência. Para determinar a altura do instrumento, faz-se uma leitura inicial num ponto de cota conhecida.

Para que as leituras do levantamento