Equipamentos Topograficos

Teodolitico

O teodolito é um instrumento óptico de medida utilizado para realizar medidas de ângulos verticais e horizontais. Basicamente é um telescópio com movimentos graduados na vertical e na horizontal, e montado sobre um tripé centrado (norteado) e verticalizado. Muito utilizado em topografia, navegação e em meteorologia, segue um tutorial do uso de um teodolito mecânico da primeira metade do século XX (atualmente existem teodolitos eletrônicos e digitais, mas os conceitos e metodologia são basicamente os mesmos, sendo essa uma forma até mais didática de entender seu funcionamento).

O teodolito utilizado tem uso voltado para seguir balões de radiossondagem, devido ao disco de papel preparado para receber furos com a marcação do posicionamento do balão e o disco de inclinação só permitir medidas acima do horizonte, mas as características principais são comuns a todos os teodolitos. Funciona com um telescópio (no caso dois, cada um com um alcance diferente), fixado em um tripé, com indicadores de nível, e permite uma total liberdade de rotação horizontal ou vertical. Ambos os eixos perpendiculares de um teodolito estão equipados com círculos graduados para leitura dos valores de azimute e elevação (veja figura abaixo para entender esses conceitos).

Deve-se fixar o teodolito, encontrar o norte verdadeiro utilizando-se uma bússola e incluindo a declinação magnética do lugar, apontar para esse norte ou para uma referência e nivelar com o horizonte. O observador faz leituras olhando através do telescópio e ajustando a mira horizontal (azimute) e vertical (elevação) para encontrar a localização do objeto em estudo, anotando os ângulos obtidos. Veja esse vídeo mostrando sua montagem e utilização sobre a caixa d’água do Parque Cientec (USP) para marcação da elevação dos topos das árvores, torres e prédios do entorno

Um dos conceitos em trigonometria implementados na utilização de um teodolito é a triangulação. Esse tipo de estudo, baseado na medição de ângulos e distâncias, desenvolve uma série de triângulos ligados, dos quais as coordenadas do plano são derivadas. Veja como construir um teodolito caseiro e um exemplo de exercício de matemática envolvendo o cálculo da altura de um objeto à distância:

Nivel de bolha

Um nível de bolha é um dispositivo usado em construção, carpintaria e fotografia que determina se os objetos nos quais você está trabalhando estão nivelados. Se usado corretamente, ele pode ajudar a criar móveis, escadas e casas perfeitamente retos, assim como também ajuda ao fixar um tripé para tirar fotos.

Estação Total

Estação Total ou Taqueômetro é um instrumento eletrônico utilizado na medida de ângulos e distâncias. A evolução dos instrumentos de medida de ângulos e distâncias trouxe como consequência o surgimento deste novo instrumento, que pode ser explicado como a junção do teodolito eletrônico digital com o distanciômetro eletrônico, montados num só bloco.

A estação total é capaz de armazenar os dados recolhidos e executar alguns cálculos mesmo em campo. Com uma estação total é possível determinar ângulos e distâncias do instrumento até pontos a serem examinados. Com o auxílio de trigonometria, os ângulos e distâncias podem ser usados para calcular as coordenadas das posições atuais (X, Y e Z) dos pontos examinados, ou a posição do instrumentos com relação a pontos conhecidos, em termos absolutos.

Bússola

A bússola é um instrumento bastante simples. O seu funcionamento baseia-se na conjugação do magnetismo da sua agulha com o magnetismo da Terra.

Sabemos que a Terra é um imã, que contém um campo magnético, campo este que induz a agulha da bússola a marcar os pontos cardeais. Estes pontos cardeais indicam os 4 pólos em que a Terra está dividia: Norte, Sul, Leste e Oeste.

No entanto, para interpretar uma bússola, é necessário ver a Terra pelo seu magnetismo, ou seja, no mapa o pólo norte geográfico situa-se em cima e o pólo sul em baixo. Magneticamente falando, o pólo norte magnético fica em baixo e o pólo sul magnético fica em cima.

Funcionamento

A agulha da bússola é magnética o que faz com que, aliada ao magnetismo da Terra, ela se desloque em um sentido. Sabendo que pólos opostos se atraem, a parte norte da bússola é atraída pelo sul magnético da Terra (o pólo Norte geográfico) e a parte sul da bússola é então atraída pelo norte magnético da Terra, indicando-os assim no disco de leitura.

A agulha da bússola geralmente tem marcado a vermelho o Norte e o Sul a preto, ou simplesmente marca com um "N" e um "S". Assim o utilizador consegue saber onde fica o Norte e o Sul da Terra, podendo definir a sua direção.

Mira

A mira constitui parte integrante do instrumento usado em nivelamento de precisão. Existem dois tipos de miras; a denominada mira falante e a mira de corrediça, estando esta última, praticamente, em desuso nas operações topográficas. A mira falante tem a grande vantagem de possibilitar que sejam determinadas, diretamente, do aparelho, com auxílio dos fios estadimétricos do retículo da luneta, as alturas de visadas aos pontos topográficos. As miras falantes são construídas de peças de madeira de seção retangular e devidamente graduadas. Apresentam, geralmente, o comprimento de quatro metros e seção de 8 x 2 ou 4 centímetros e reforçadas, nas extremidades superior e inferior, por guarnições metálicas. As miras falantes de uso, em operações desnivelamento, são graduadas em centímetros aparecendo os números arábicos representando os decímetros e os pontos vermelhos indicando altura de leitura correspondente ao número em metros. As miras podem apresentar graduações direta ou invertida. De preferência, a mira de graduação direta deve ser usada, quando o aparelho empregado for de luneta terrestre; e a de graduação invertida quando a luneta for astronómica, fornecendo, portanto, imagem inversa do objeto visado. Em nivelamento, deve-se proceder à leitura na mira tendo-se, como referência, o fio médio horizontal que aparece projetado sobre a imagem da mira colocada, verticalmente, no ponto topográfico a ser nivelado. Existem lunetas que trazem também fios estadimétricos verticais, para serem usados em estádia horizontal, isto é, a mira neste caso deve ser colocada com auxílio de tripé em posição horizontal. Segundo a modalidade de construção, as miras falantes podem ser classificadas em: mira de dobrar e mira de encaixe, sendo esta última a mais usada, em virtude da facilidade