Modelagem topográfica
Storyboard
O levantamento topográfico básico tem como objetivo fornecer uma ideia geral da forma do terreno sem a realização de um estudo detalhado e exaustivo. Para isso, o terreno é percorrido usando um telefone celular equipado com um programa GPS para registrar latitude, longitude e altitude. É importante observar que esses valores podem ter uma margem de erro alta, com a altitude apresentando uma incerteza de mais de um metro, assim como as coordenadas geográficas.
Uma vez coletados esses valores, eles podem ser processados utilizando a rotina 'Aplicação Topográfica', que, com a ajuda de dados do Google Maps, corrige alguns erros sistemáticos e permite obter um levantamento preliminar de baixo custo.
O levantamento apresentado aqui é de baixa qualidade e não é adequado para estudos futuros de estabilidade do terreno ou para definir a localização precisa da casa.
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Aplicativo GPS
Descrição
Para realizar um levantamento inicial básico de baixa resolução, você pode usar várias aplicações de GPS disponíveis em telefones celulares. É importante escolher um aplicativo que não apenas estime a latitude e a longitude, mas também forneça estimativas de elevação.
Geralmente, os telefones celulares fornecem dois tipos de valores: elevação e altitude. A elevação visa ser uma estimativa da altura do local acima do nível do mar, enquanto a altitude estima a altura em que o telefone está localizado. Em outras palavras, se você medir esses valores em um andar elevado de um prédio, a elevação indicará a altura acima do nível do mar da base do prédio, enquanto a altitude indicará a altura do departamento específico em que você está.
É importante observar que esses dados frequentemente têm uma taxa de erro alta:
A latitude e a longitude em telefones celulares têm uma faixa de erro de 5 a 15 metros, e no caso de uso de um sistema GPS aprimorado (A-GPS), esse erro pode ser reduzido para 2 a 5 metros.
A elevação pode ser medida com uma precisão de 10 a 30 metros e, no caso de um sistema GPS aprimorado (A-GPS), esse erro pode ser reduzido para 3 a 10 metros.
No entanto, esses valores frequentemente podem ser imprecisos, não aleatórios, mas com uma tendência geral. Eles podem ser corrigidos usando dados de melhor qualidade, como aqueles obtidos do Google Maps, por exemplo.
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Coordenadas do Google Maps
Descrição
Outros dados que podem ser obtidos, especialmente para corrigir os dados do GPS, são as coordenadas que podem ser lidas no Google Maps. Ao clicar no mapa, você pode obter latitude e longitude:
A precisão do Google Maps é maior quando se utiliza a função de zoom e pode alcançar precisão na ordem de centímetros.
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Google mapa da área
Descrição
Para realizar o levantamento topográfico, siga estas etapas:
• Percorra o terreno e faça anotações das suas principais características.
• Colete pontos de referência do ambiente utilizando o Google Maps para vinculá-los aos pontos obtidos durante o percurso.
• Insira os pontos na janela da rotina 'Aplicação Topográfica'.
A entrada de dados é feita copiando as informações da área de texto a seguir.
O percurso deve abranger todos os pontos que apresentem mudanças de inclinação e locais proeminentes. Além disso, deve se aproximar da borda para que os pontos possam ser vinculados a ela.
O formato dos pontos começa com a seguinte linha:
[email protected]
Em seguida, insira cada ponto indicando se foi medido ('m') ou obtido do Google Maps ('g'), seguido pela latitude, longitude e elevação. Aqui está um exemplo:
[email protected]
g,-39.928507,-73.556544,30
g,-39.928509,-73.556432,25
....
m,-39.928537,-73.556514,29
onde '...' representa outros pontos. É importante inseri-los na ordem em que foram registrados durante o percurso.
O resultado pode ser salvo pressionando o botão correspondente.
Se desejar ver como a função funciona, clique no botão 'Demonstração', que carrega dados do projeto Palos Verdes.
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Resultados de medição e borda
Descrição
Quando você pressiona o botão de desenhar, os pontos inseridos na área de texto são plotados. Se um arquivo foi carregado usando o botão correspondente, o formato será verificado, incluindo a primeira linha, para garantir que apenas dados correspondentes ao perfil topográfico do terreno sejam lidos.
O desenho é gerado com os dados conforme inseridos, incluindo quaisquer erros que possam conter. Neste caso, os dados medidos (os pontos vermelhos) estão fora da área onde se supõe que deveriam estar, tanto no canto inferior direito quanto no canto inferior esquerdo. Assume-se que isso corresponde a problemas de precisão na medição de latitude e longitude. Se o erro for considerado sistemático (uma tendência consistente em todos os dados), esses dados podem ser dimensionados com base nos dados do Google (pontos azuis) quando o segundo botão de escala é pressionado.
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Medições em escala
Descrição
Se você pressionar o botão de escalonamento, os pontos medidos (pontos vermelhos) são escalonados em ambas as direções para se ajustarem ao quadro dos pontos do Google (pontos azuis).
Após realizar o cálculo, o programa passa para a próxima aba (com a opção de voltar para a aba anterior) e mostra novamente os pontos azuis, enquanto os pontos vermelhos são corrigidos.
Antes de prosseguir, você pode capturar a imagem, garantir que o fundo seja transparente e sobrepor com a imagem do Google Maps:
Dessa forma, você pode verificar se o percurso corresponde ao caminho que você percorreu ao fazer a medição.
Para continuar, você deve pressionar agora o novo botão que indica que a triangulação será realizada.
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Triangulação
Descrição
No próximo passo, os dados são triangulados, o que significa que são procurados os triângulos de menor tamanho que conseguem cobrir totalmente a superfície. Isso fornece uma primeira estimativa da superfície entre os diferentes pontos medidos (pontos vermelhos) e as bordas (pontos azuis). Depois de calcular os triângulos, você pode atribuir cores a eles com base na elevação, criando um diagrama como o mostrado abaixo:
Assim como no passo de dimensionamento, é possível sobrepor esse gráfico ao plano do Google Maps. Para fazer isso, é importante tornar a imagem semitransparente para poder reconhecer as características do terreno:
Após a triangulação, você pode estimar as curvas de nível pressionando o botão correspondente.
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Diagrama de linha de altura
Descrição
Após a triangulação, você obtém uma primeira estimativa da superfície, o que permite obter uma primeira estimativa das linhas de contorno:
Como a transição de uma superfície para a próxima é descontínua, as linhas de contorno apresentam cantos que não correspondem a situações reais. Portanto, é aconselhável realizar um processo de suavização, que consiste em calcular a média dos valores ao redor de cada ponto. Para fazer isso, pressione o botão correspondente, acionando um processo de suavização. Você pode repetir o processo quantas vezes desejar, pois o sistema usa o último mapa calculado e aplica novamente o procedimento.
O número de vezes que você realiza a suavização depende da obtenção de uma estimativa realista sem exagerar e começar a perder características da estrutura.
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Suavização de triangulação
Descrição
Após realizar as suavizações necessárias, você obtém um esquema de linhas de contorno que deve se aproximar muito da situação real.
É importante lembrar que o número de suavizações deve:
• remover as descontinuidades geradas pela triangulação original.
• evitar a perda de estruturas que são características reais do terreno e não apenas artefatos numéricos do levantamento.
Para este último ponto, é importante comparar o gráfico com o mapa geral do Google Maps, o que pode ser feito sobrepondo novamente a imagem do levantamento com a imagem do mapa. Lembre-se de que é necessário tornar a imagem parcialmente transparente, o que pode ser feito com várias ferramentas gráficas ou com a função de edição de imagens no 'PowerPoint'.
Por fim, lembre-se:
A topografia obtida é apenas uma estimativa que pode orientar no início das obras de terraplanagem, mas não é adequada para estudos de estabilidade do solo ou para a localização final da casa no projeto definitivo.
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