Topografia
Topografia , um meio de fazer medições precisas e em escala relativamente grande das superfícies da Terra. Inclui a determinação dos dados de medição, a redução e interpretação dos dados para a forma utilizável e, inversamente, o estabelecimento da posição e tamanho relativos de acordo com os requisitos de medição dados. Assim, o levantamento tem duas funções semelhantes, mas opostas: (1) a determinação da posição horizontal e vertical relativa existente, como aquela usada para o processo de mapeamento, e (2) o estabelecimento de marcas para controlar a construção ou para indicar limites de terra.
A topografia tem sido um elemento essencial no desenvolvimento do ser humano meio Ambiente por tantos séculos que sua importância é freqüentemente esquecida. É um imperativo exigência no planejamento e execução de quase todas as formas de construção. A pesquisa foi essencial no início da história, e algumas das descobertas científicas mais significativas nunca poderiam ter sido implementado se não fosse pela contribuição da pesquisa. Seus principais usos modernos estão nos campos de transporte , prédio , repartição de terras e comunicações.
Exceto por pequenos detalhes de técnica e o uso de um ou dois instrumentos manuais menores, o levantamento topográfico é praticamente o mesmo em todo o mundo. Os métodos são um reflexo dos instrumentos, fabricados principalmente na Suíça, Áustria, Grã-Bretanha, Estados Unidos, Japão e Alemanha. Os instrumentos feitos no Japão são semelhantes aos feitos no Ocidente.
História
É bem provável que o levantamento tenha sua origem no antigo Egito. A Grande Pirâmide de Khufu em Gizé foi construída por volta de 2700bce, 755 pés (230 metros) de comprimento e 481 pés (147 metros) de altura. Sua quadratura quase perfeita e orientação norte-sul afirmam o domínio dos antigos egípcios de levantamento topográfico.
Evidência de alguma forma de levantamento de limites já em 1400bcefoi encontrada nos vales férteis e nas planícies dos rios Tigre, Eufrates e Nilo. Tábuas de argila dos sumérios mostram registros de medição de terras e planos de cidades e áreas agrícolas próximas. As pedras de limite que marcam os terrenos foram preservadas. Há uma representação da medição do terreno na parede de uma tumba em Tebas (1400bce) mostrando os carregadores de carga na cabeça e na retaguarda medindo um campo de grãos com o que parece ser uma corda com nós ou marcas em intervalos uniformes. Outras pessoas são mostradas. Dois são de posição elevada, de acordo com suas roupas, provavelmente um superintendente de terras e um inspetor de pedras de fronteira.
Há algumas evidências de que, além de uma corda marcada, os egípcios usavam varas de madeira para medir distâncias. Não há registro de nenhum instrumento de medição de ângulos daquela época, mas havia um nível que consistia em uma estrutura vertical de madeira em A com um prumo apoiado no pico do A de modo que sua corda pendurasse além de um indicador, ou índice, na barra horizontal. O índice pode ser colocado corretamente colocando o dispositivo em dois suportes aproximadamente na mesma elevação, marcando a posição da corda, invertendo o A e fazendo uma marca semelhante. A meio caminho entre as duas marcas seria o local correto para o índice. Assim, com seus dispositivos simples, os antigos egípcios foram capazes de medir áreas de terra, substituir cantos de propriedade perdidos quando o Nilo cobriu os marcadores com lodo durante as enchentes e construir as enormes pirâmides com dimensões exatas.
O Gregos usaram uma forma de linha de registro para registrar as distâncias percorridas de ponto a ponto ao longo da costa enquanto faziam suas viagens lentas do Indo ao Golfo Pérsico por volta de 325bce. A bússola magnética foi trazida para o Ocidente por comerciantes árabes no século 12esta. O astrolábio foi introduzido pelos gregos no século 2bce. Um instrumento para medir as altitudes das estrelas, ou seu ângulo de elevação acima do horizonte, tinha a forma de um arco graduado suspenso por uma corda de mão. Um ponteiro giratório que se movia sobre as graduações era apontado para a estrela. O instrumento não foi usado para levantamentos náuticos por vários séculos, permanecendo apenas como uma ajuda científica.
Os gregos também possivelmente originaram o uso do groma, um dispositivo usado para estabelecer ângulos retos, mas romano os topógrafos o tornaram uma ferramenta padrão. Era feito de uma cruz horizontal de madeira articulada no meio e suportada por cima. No final de cada um dos quatro braços pendia um prumo. Observando ao longo de cada par de cabos de prumo, o ângulo certo pode ser estabelecido. O dispositivo pode ser ajustado em um ângulo reto preciso observando o mesmo ângulo depois de girar o dispositivo aproximadamente 90 °. Ao deslocar um dos cabos para eliminar metade do erro, resultaria em um ângulo reto perfeito.
Cerca de 15bceo arquiteto e engenheiro romano Vitruvius montou uma grande roda de circunferência conhecida em uma pequena estrutura, da mesma forma que a roda é montada em um carrinho de mão; quando era empurrado manualmente ao longo do solo, jogava automaticamente uma pedra em um recipiente a cada revolução, dando uma medida da distância percorrida. Na verdade, foi o primeiro hodômetro.
O nível da água consistia em uma calha ou um tubo virado para cima nas extremidades e preenchido com água. Em cada extremidade havia uma mira feita de fendas horizontais e verticais cruzadas. Quando estes foram alinhados logo acima do nível da água, os pontos turísticos determinaram uma linha de nível precisa o suficiente para estabelecer os graus dos aquedutos romanos. Ao traçar seu grande sistema de estradas, os romanos teriam usado a mesa plana. Consiste em uma prancheta montada em um tripé ou outro suporte estável e em uma régua - geralmente com mira para uma mira precisa (a alidade) para os objetos a serem mapeados - ao longo da qual as linhas são desenhadas. Foi o primeiro dispositivo capaz de registrar ou estabelecer ângulos. Mais tarde adaptações da mesa plana tinha bússolas magnéticas anexadas.
As mesas planas estavam em uso na Europa no século 16, e o princípio da triangulação gráfica e interseção era praticado por agrimensores. Em 1615, Willebrord Snell, um matemático holandês, mediu um arco de meridiano por triangulação instrumental. Em 1620, o matemático inglês Edmund Gunter desenvolveu uma cadeia de topografia, que foi substituída apenas pelo aço fita começando no final do século 19.
O estudo da astronomia resultou no desenvolvimento de dispositivos de leitura de ângulos baseados em arcos de raios grandes, tornando tais instrumentos grandes demais para uso em campo. Com a publicação das tabelas logarítmicas em 1620, instrumentos portáteis de medição de ângulos começaram a ser usados. Eles foram chamados de instrumentos topográficos ou teodolitos. Eles incluíam braços articulados para mira e podiam ser usados para medir ângulos horizontais e verticais. Bússolas magnéticas podem ter sido incluídas em alguns.
O nônio, um auxiliar escala permitindo leituras mais precisas (1631), o microscópio micrômetro (1638), miras telescópicas (1669) e níveis de espírito (cerca de 1700) foram todos incorporados em teodolitos por volta de 1720. Os cabelos de Stadia foram aplicados pela primeira vez por James Watt em 1771. O o desenvolvimento do motor de divisão de círculo por volta de 1775, um dispositivo para dividir um círculo em graus com grande precisão, trouxe um dos maiores avanços nos métodos de levantamento, pois permitiu que medições de ângulo fossem feitas com instrumentos portáteis com muito mais precisão do que anteriormente. possível.
Pode-se dizer que a topografia moderna começou no final do século XVIII. Um dos primeiros feitos mais notáveis dos agrimensores foi a medição na década de 1790 do meridiano de Barcelona, Espanha, a Dunquerque, França, por dois engenheiros franceses, Jean Delambre e Pierre Méchain, para estabelecer a unidade básica para o sistema métrico de medição.
Muitas melhorias e refinamentos foram incorporados em todos os instrumentos básicos de levantamento. Isso resultou em maior precisão e velocidade das operações e abriu possibilidades para métodos aprimorados no campo. Além da modificação dos instrumentos existentes, duas mudanças revolucionárias de mapeamento e levantamento foram introduzidas: fotogrametria, ou mapeamento de fotografias aéreas (cerca de 1920) e medição de distância eletrônica, incluindo a adoção do laser para esta finalidade, bem como para alinhamento (em década de 1960). Desenvolvimentos tecnológicos importantes a partir do final do século 20 incluem o uso de satélites como pontos de referência para levantamentos geodésicos e computadores eletrônicos para acelerar o processamento e registro de dados de levantamento.
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