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CAPTULO 6 - Fundamentao dos Mtodos
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CAPTULO 6
6. Levantamento Topogrfico
No levantamento dos stios foram realizadas trs etapas:
1) Reconhecimento da rea: entrar em contato com o proprietrio
para inform-lo a respeito do trabalho a ser realizado em sua
propriedade. Em seguida, os stios a serem
levantados so percorridos para escolha do ponto inicial (base),
que define os pontos de partida para montagem da malha do
levantamento geofsico arqueolgico. No ponto inicial determinado o
meridiano magntico (orientado em relao ao norte magntico NM, com
uma bssola) e, por meio de visada, determina-se um ponto auxiliar
para formar a linha de referncia que ser utilizada para a construo
da malha (Figura 6.1). O ponto base dever estar isento de qualquer
influncia magntica local. Foram construdos marcos de cimento nestes
dois pontos de referncia para possibilitar a reconstruo das malhas
no futuro, se necessrio (Foto 6.1). A partir do ponto inicial tambm
so feitas visadas para determinar a orientao dos principais vrtices
da poligonal de apoio (bases auxiliares). Estes pontos so
necessrios para o levantamento da topografia de superfcie, pois no
se consegue fazer todas as visadas partindo-se de uma nica base no
local, devido aos muitos obstculos que existiam. Nesta fase, devero
ainda ser tomadas as seguintes providncias: dispor de piquetes e
estacas em quantidade suficiente, organizar a equipe de campo
(balizeiros, foiceiros) para limpeza da rea e colocao das linhas na
malha e, finalmente, desenhar um croqui da rea (desenho mo livre do
levantamento em papel milimetrado para manter a escala de observao
e controle operacional), que servir para as anotaes de campo e
auxiliar os trabalhos de escritrio (Figura 6.1).
2) Levantamento dos pontos dentro da malha: esta fase tem incio
no ponto base, com a estao total fixa. A partir dele e da linha de
referncia so estabelecidas as demais linhas da malha, de acordo com
o espaamento que se deseja. Nos ns onde as linhas se cruzam so
colocadas marcaes que podem ser piquetes, fita crepe em linhas
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estendidas com barbante ou bandeiras fixadas no cho, at o
fechamento do stio. Caso no seja possvel a visualizao de todos os
pontos da malha, ento so feitas mudanas de base. Todas as medidas
feitas so armazenadas na memria do equipamento (estao total
TDM330). No croqui dos levantamentos so anotados os detalhes mais
importantes, garantindo a correta caracterizao de sua forma e
dimenso.
Figura 6.1. Esquema do levantamento geofsico arqueolgico
utilizado nos stios, onde so criadas as linhas de base, para
posterior montagem das linhas paralelas e perpendiculares.
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CAPTULO 6 - Fundamentao dos Mtodos
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Foto 6.1. Marcos topogrficos, usados para amarrao da malha
topogrfica no stio, com a colocao de dois marcos se torna possvel a
remontagem das malhas em pocas futuras.
3) Levantamento dos detalhes: a fase de fechamento dos stios.
Quando necessrio, lanam-se poligonais auxiliares a partir de um dos
vrtices da malha para a amarrao dos detalhes (sepultamentos,
fogueiras, concentrao de material ltico, covas de plantaes, entre
outros detalhes visveis). O levantamento dos detalhes dever ser
acompanhado de croqui e os dados obtidos anotados em caderneta de
campo.
A arqueologia, assim como a geofsica, utiliza normalmente de
referncias
cartogrficas (topografia) como base inicial de prospeco,
referenciando seus dados em eixos pr-estabelecidos. Antes da
realizao dos levantamentos geofsicos tomou-se como necessrio o
levantamento topogrfico, conhecendo em detalhes as reas, torna-se
possvel
a plotagem dos dados geofsicos e arqueolgicos sobre uma malha de
referncia em 2D e 3D (duas e trs dimenses, respectivamente).
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Para construo das malhas tomou-se como referncia um ponto
localizado em local estratgico no stio (sambaqui) e a partir dele
foram demarcadas, com fio de nylon ou bandeiras, linhas de direes
NS ou ao longo do eixo maior do stio, espaadas de 2 metros
quadrados. Estas linhas, de comprimentos variados dependendo dos
obstculos em superfcie e comportamento dos stios, cobriam toda a
rea de provvel ocorrncia dos sambaquis (Foto 6.2).
Na arqueologia, o levantamento topogrfico representa uma
importante ferramenta, pois se trabalha na localizao de objetos,
muitas vezes, centimtricos. Com a aplicao de mtodos geofsicos, esta
importncia torna-se ainda maior, pois, identifica com maior
acurasse a localizao de fontes anmalas. O levantamento
topogrfico de uma regio requer a precisa determinao dos elementos
necessrios e suficientes ao desenho de sua
planta. Esses elementos so as coordenadas (X,Y ou 2D) dos
diversos pontos de interesse que definiro, no desenho, as posies
planimtricas dos pontos topogrficos levantados. Para obter a
representao tridimensional (planialtimtrica ou 3D) do ponto,
necessita-se de uma terceira coordenada: a cota ou altitude (h ou
Z). O levantamento topogrfico constou de medies de distncias
horizontais com trena e ngulos horizontais de 90 entre as linhas
espaadas de 2m2. Em seguida a topografia desta rea foi levantada em
detalhe usando um taquemetro digital (estao total) que tambm foi
usado para o posicionamento dos pontos de medidas geofsicas dentro
e fora das malhas regulares (Foto 6.3). A topografia dos stios ser
mostrada no capitulo 9.
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Foto 6.3. Levantamento topogrfico com estao total. Sobre a malha
estendida na superfcie foram tomadas as medidas (coordenadas X,Y,Z)
possibilitando a montagem de um mapa planimtrico para a rea. Stio
Estreito, municpio de Adrianpolis/PR.
Foto 6.2. Posicionamento da malha sobre a rea provvel do stio
(Stio Caraa). As linhas foram posicionadas no sentido N-S, espaadas
de 2m. Estas linhas possuam tamanhos variados, dependendo dos
obstculos do terreno, casa sobre o stio (a direita da foto).
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CAPTULO 6 - Fundamentao dos Mtodos
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A estao total (TDM330 Nikon) foi estacionada em pontos fixos
(bases) escolhidos de forma que se pudesse obter o maior nmero de
visadas do local. Para a orientao do levantamento e posterior
desenho da planta, foi determinada a meridiana verdadeira ou
magntica (NM) com bssola. Na maioria dos stios, as malhas foram
orientadas com o norte magntico (NM) ou ao longo do eixo maior da
estrutura observada em superfcie. Em escritrio, efetuou-se o ajuste
analtico de todas as medidas. O clculo das coordenadas foi obtido
atravs de programa elaborado em Matlab com o qual foram
confeccionadas as figuras de dados topogrficos, programa no anexo
07.
A utilizao de mtodos de levantamento e instrumentos de medida
apropriados que atendam aos objetivos do trabalho so fatores que
devem ser observados na execuo dos levantamentos de stios
arqueolgicos cujas formas, dimenses e disposies dos detalhes devero
estar fielmente representadas em planta. de suma importncia
determinar os pontos notveis que iro definir a planimetria do
terreno, bem como daqueles que permitiro representar o relevo.
6.1. Estao total Objetivando oferecer maior nitidez e alcance s
visadas, os instrumentos de
medio de ngulos so dotados de luneta. As estaes possuem
dispositivos para medir opticamente as distncias atravs de emisso
de raios infravermelhos com/sem utilizao de prismas de reflexo. Da
estao emitido um feixe de raios infravermelhos que reflete em um
prisma colocado sobre a superfcie que se deseja medir, o raio ao
incidir no prisma enviado novamente para a estao ao fazer este
processo por trs vezes ento feita a gravao da distncia junto da
posio X,Y. Existem restries, particularmente quanto preciso na
utilizao do equipamento sem o prisma, pois muitas superfcies no so
suficientemente reflexivas (COMASTRI, 1992). Essencialmente, a
estao total consta das seguintes partes, esquematizadas na (Foto
6.4). Base - provida de trs parafusos niveladores denominados
parafusos calantes, contendo um limbo; Limbo - disco circular
destinado medida de ngulos de forma eletrnica e graduao do H
destinado leitura dos ngulos horizontais. Em torno do eixo YY'
giram os montantes da luneta LL' e o limbo horizontal H. O eixo YY'
denominado de eixo vertical
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de rotao ou eixo principal. O eixo XX' denominado de eixo
horizontal ou eixo secundrio.
Para a leitura dos ngulos horizontais, usado a Alidade (X) que a
parte mvel da estao; o rgo de visada do instrumento, permitindo
obter a direo da linha de visada do instrumento. Para a leitura dos
ngulos verticais a luneta LL' (Y) gira em torno do eixo horizontal
XX', levando em seu movimento ndices de leitura SS'; podem-se
apreciar as fraes da diviso do crculo vertical V. Guia de operao
(Anexo 08).
Foto 6.4. Estao Total eletrnica com infravermelho para medio de
distncia com ou sem prisma. Medio de distncia sem prisma (com o
Laser ativado): 2 a 100m e com 1 prisma: 2 a 5.000m. Medio com o
distancimetro infravermelho: alcance c/ 01 prisma = 2 a 2.000m.
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CAPTULO 6 - Fundamentao dos Mtodos
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As diferentes partes que compem uma estao total podem variar de
acordo com o fabricante, porm os rgos principais so estes
esquematizados. A luneta da estao constituda de um tubo em cujas
extremidades se situam a objetiva e a ocular. A objetiva um sistema
de lentes com a funo de fornecer a imagem do objeto visado e a
ocular uma lente cuja funo aumentar as dimenses do objeto. Na
extremidade da ocular esto alojados os retculos, formados por dois
fios ortogonais: o colimador6 (fio vertical) e o nivelador (fio
horizontal).
Outras peas componentes da estao: parafusos de presso, parafusos
micromtricos ou de chamada, basto ou fio de prumo, prumo tico, nvel
esfrico para calagem grosseira, nvel de bolha para calagem de
preciso.
6.2. Componentes de uma estao No intuito de se ter uma viso
geral do funcionamento de uma estao, apresentam-
se a seguir seus elementos componentes, bem como suas funes
(COMASTRI 1992): Elementos de visada: fornece imagem direta do
objeto. Elementos de leitura de ngulos: com mesma curvatura da
visada e graduado de modo eletrnico para permitir avaliaes de fraes
de uma diviso do limbo.
Elementos de sustentao: trip telescpico e parafuso de fixao,
plataforma ou prato do trip. Elementos de manobra: parafusos
calantes ou niveladores, para estabelecer a estao na horizontal.
Estes parafusos so: do movimento geral, que fixa o limbo base, e
parafuso do movimento particular ou parafuso do limbo, que
imobiliza o movimento da alidade e do limbo. Elementos de ajuste:
parafusos de chamada do limbo horizontal, do limbo vertical e do
movimento geral. Os elementos de ajuste so elementos indispensveis
para a obteno de uma coincidncia perfeita da linha de colimao6 com
o objeto visado. Elementos acessrios: trs nveis de bolha de ar
destinados ao nivelamento do aparelho;
fio de prumo e prumo ptico; lupas ou microscpios; dispositivo de
pontaria tipo ala e massa de mira; uma bssola acessrio constituda
de uma caixa de lato, normalmente de
6 Colimador - 1. Tornar paralelo a determinada linha ou direo.
2. Mirar, visar, observar.
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forma cilndrica, e uma agulha imantada suspensa em seu centro,
adaptada ao limbo das estaes para permitir a orientao segundo a
direo do meridiano magntico.
6.3. Programa para modelagem digital de terrenos Utilizamos
principalmente programas feitos em MatLab, o software GeoOffice,
foi
utilizado apenas para transferncia dos dados para o computador.
O programa elaborado em MatLab foi projetado para realizar
modelagens de vrios tipos, pois o mesmo possui funes (comandos)
pr-programados que possibilita visualizaes de vrias formas. A
flexibilidade do programa permite integrar informaes de diversas
fontes e utilizar uma variedade de tcnicas de modelagem. Suas funes
incluem o desenho de contornos, gerao temtica de modelos,
visualizao de superfcie, edio de dados, anlises de cursos d'gua e
anlises volumtricas. Outros softwares tambm foram usados
posteriormente para acabamentos nas figuras, tais como: CorelDraw,
Surfer, PowerPoint, Image Expert, Pathfinder Office, GS 512 entre
outros.
6.4. Amarrao dos pontos com GPS Os avanos tecnolgicos da
informtica e da eletrnica vieram revolucionar o modo
de praticar a topografia. Primeiro, com o aparecimento dos
instrumentos eletrnicos de medio de distancias e, mais
recentemente, com os receptores GPS. O GPS (Global Positioning
System) um sistema de radionavegao baseado em satlites,
desenvolvido e controlado pelo departamento de defesa dos Estados
Unidos da Amrica (U.S.DoD), que permite a qualquer usurio saber a
sua localizao, velocidade e tempo, 24 horas por dia, sob quaisquer
condies atmosfricas (com reduo na qualidade do sinal, dependendo da
condio) e em qualquer ponto do globo terrestre.
Sua acurcia mtrica permite utiliz-lo para determinar ngulos,
distncias, reas, coordenar pontos, efetuar levantamentos, em
detalhe. Os fundamentos do GPS baseiam-se na determinao da distncia
entre um ponto, o receptor, a outros de referncia, os satlites.
Sabendo a distncia que separa o ponto receptor de 3 ou mais pontos
de referncia triangulados pode-se determinar a posio relativa
atravs da interseco de 3 circunferncias cujos raios so as
distancias medidas entre o receptor e os satlites. Na realidade, so
necessrios no mnimo 4 satlites para determinar a posio
corretamente.
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CAPTULO 6 - Fundamentao dos Mtodos
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Cada satlite transmite um sinal que recebido pelo receptor.
Este, por sua vez, mede o tempo que os sinais demoram a chegar at
ele. Multiplicando o tempo medido pela velocidade do sinal
(velocidade da luz), obtm-se a distncia receptor-satlite (distncia
= velocidade x tempo).
Cada stio foi localizado com sua respectiva coordenada
geogrfica, onde se utilizou
um receptor GPS GeoExplorer 3 System, fabricado pela Trimble,
capaz de rastrear e utilizar at 12 satlites para calcular o
posicionamento. Este aparelho permite leitura em
coordenadas geogrficas (modo usado neste levantamento) ou UTM
(Universal Transverse Mercator Coordenates), utilizando os datums
(dado de correo regional) de Crrego Alegre ou WGS84, apresentando
uma preciso de 1 a 5 metros RMS7. (Foto 6.5).
7
.
(Root-Mean-Square value), valor da raiz media quadrada. 1. Valor
mdio de um numero (n) de valores (x1, x2, x3, ...) equivalente para
a raiz quadrada da soma das
razes, dividido pelo nmero (n) que o nmero total de valores.
Isto igual a {(x12+x22+x32...)/n}. 2. Um valor mdio de medidas que
variam continuamente, como uma corrente eltrica alternada, so
obtidas
vrias amostras de valores parecidos em um intervalo de tempo, e
divididos pelo nmero total.
Foto 6.5. Modelo ilustrativo do receptor GeoExplorer 3 System,
marca Trimble