UC05184

Utilizar cartas topográficas na prospeção de recursos minerais

Escalas, coordenadas, GNSS, bússolas, curvas de nível, perfis e topometria

Curso profissional · 50h · Técnico/a de Prospeção e Pesquisa de Recursos Minerais

Plano

  1. Cartas topográficas e tipos de mapas
  2. Escalas
  3. Sistemas de coordenadas
  4. Posicionamento e GNSS
  5. Bússolas e os três nortes
  6. Rumos e azimutes
  7. Curvas de nível e equidistância
  8. Cotas por interpolação
  9. Relevo: formas básicas com curvas de nível
  10. Regra dos "Vs" e retas de contorno estrutural
  11. Linhas de água e limites
  12. Perfis topográficos
  13. Topometria: planimetria, altimetria, planialtimetria
  14. Levantamentos e implantações
  15. Segurança e saúde no trabalho

Bloco 1 · Cartas e tipos de mapas

Porque uma carta topográfica

A carta topográfica representa, à escala e georreferenciada, o relevo (curvas de nível), a planimetria (vias, edifícios, limites) e a toponímia de uma área. É o documento de base de qualquer campanha de prospeção.

  • Carta Militar 1:25 000 (CIGeoE, série M888): equidistância natural 10 m, mestras a cada 50 m.
  • Carta Geológica de Portugal (LNEG): 1:50 000, 1:200 000, 1:500 000.
  • Contexto de trabalho: área de prospeção e pesquisa, minas e pedreiras.

Tipos de mapas digitais

Tipo Mostra Uso
Satélite imagem aérea real reconhecimento visual
Terreno relevo sombreado perceção da forma do terreno
OpenStreetMap vias e infraestruturas planear acessos
OpenTopoMap curvas de nível (dados OSM + modelo de elevação) alternativa livre à carta militar

Cada mapa responde a uma pergunta diferente; na prática cruzam-se os quatro.

Bloco 2 · Escalas

O que é a escala

A escala relaciona uma distância na carta com a distância real no terreno. Numa escala 1:N, 1 cm na carta = N ÷ 100 metros no terreno.

Escala 1 cm =
1:10 000 100 m
1:25 000 250 m
1:50 000 500 m
1:100 000 1000 m

Escala grande (1:10 000) = mais pormenor, menos área. Escala pequena (1:200 000) = mais área, menos pormenor.

Exemplo resolvido · distância e escala gráfica

Distância real: 6,4 cm no 1:25 000 → 6,4 × 25 000 ÷ 100 = 1600 m.

Escala gráfica → numérica: barra de 4 cm representa 1 km (100 000 cm).
Escala = 100 000 ÷ 4 = 1:25 000.

A escala gráfica mantém-se correta mesmo que a carta seja fotocopiada; a numérica não.

A área escala ao quadrado

Regra: área real (m²) = área na carta (cm²) × (escala ÷ 100)².

Exemplo: bloco de pesquisa 2 cm × 3 cm no 1:25 000.
Lados: 500 m e 750 m. Área = 500 × 750 = 375 000 m² = 37,5 ha.

Nunca se multiplica a área diretamente pela escala linear (25 000): é preciso converter cada lado para metros primeiro.

Bloco 3 · Sistemas de coordenadas

PT-TM06/ETRS89 e UTM

Sistema de referência oficial no continente: PT-TM06/ETRS89 (DGT). GNSS trabalha em WGS84/ETRS89, diferença desprezável a esta escala.

UTM: fusos de 6°. Portugal continental está todo no fuso 29, repartido pelas bandas 29S (a sul de 40° N) e 29T (a norte de 40° N). Madeira: fuso 28. Açores: fusos 25 e 26.

Regra de ouro: configurar o recetor sempre no mesmo datum/sistema da carta.

Exemplo resolvido · distância por coordenadas

P1 (E=550 200, N=4 230 100), P2 (E=551 800, N=4 231 900).

ΔE = 1600 m, ΔN = 1800 m.
Distância = √(1600² + 1800²) = √5 800 000 ≈ 2408,3 m.

Pitágoras aplica-se diretamente porque as coordenadas UTM são métricas e ortogonais.

Exemplo resolvido · ler coordenadas na quadrícula

Carta 1:25 000: quadrícula de 1 km = 4 cm. Ponto no quadrado de linha oeste E = 552 000 e linha sul N = 4 231 000.

Medido: 2,3 cm à linha oeste, 1,6 cm à linha sul (1 cm = 250 m).

E = 552 000 + 2,3 × 250 = 552 575 m. N = 4 231 000 + 1,6 × 250 = 4 231 400 m.

Outros sistemas: PT-TM06 (origem no centro do país, valores podem ser negativos) e militares (Hayford-Gauss, datum Lisboa, sempre positivos). Converter só com software.

Bloco 4 · Posicionamento e GNSS

Como funciona o GNSS

GNSS: GPS (EUA), GLONASS (Rússia), Galileo (UE), BeiDou (China). Posição 3D exige no mínimo 4 satélites.

Tipo Precisão
Autónomo alguns metros
DGNSS/SBAS (EGNOS) da ordem de 1 a 3 m
RTK (rede ReNEP, DGT) centimétrica

Fontes de erro e altitude

Erros: geometria dos satélites (DOP), multitrajeto (vales, taludes, edifícios), obstrução por vegetação/relevo, atraso ionosférico/troposférico, erro humano de datum.

A chuva não degrada o GNSS de forma relevante.

Altitude GNSS = elipsoidal; cota da carta = ortométrica. Diferença em Portugal: dezenas de metros. Nunca comparar sem converter.

Bloco 5 · Bússolas e os três nortes

Os três nortes

Norte O que é
Geográfico polo Norte geográfico
Magnético para onde a agulha aponta
Cartográfico "para cima" na quadrícula da carta

Declinação magnética = geográfico ↔ magnético. Convergência de meridianos = geográfico ↔ cartográfico. Em Portugal, a declinação varia com o tempo e o local: lê-se sempre na margem da carta ou num modelo atualizado.

Bússola de geólogo e atitude

A bússola de geólogo (Brunton, Clar) mede a atitude de um plano: direção (strike) + inclinação (dip).

  • Notação clássica: N30°E, 45° SE.
  • Notação azimute do pendor/pendor: 120/45.

Corrigir sempre a declinação magnética local ao medir. As falhas controlam muitas mineralizações: filões preenchem fraturas.

Bloco 6 · Rumos e azimutes

Azimute vs rumo

Azimute: ângulo a partir do norte, sentido horário, 0° a 360°.
Rumo: ângulo agudo por quadrante (NE, SE, SO, NO).

Azimute Quadrante Rumo
0°-90° NE N azimute° E
90°-180° SE S (180−azimute)° E
180°-270° SO S (azimute−180)° O
270°-360° NO N (360−azimute)° O

Exemplo resolvido · azimute e rumo

P1→P2: ΔE = 1600 m, ΔN = 1800 m (ambos positivos → quadrante NE).

Azimute = arctan(1600 ÷ 1800) ≈ 41,6°.
Como está entre 0° e 90°: rumo = N 41,6° E.

O sinal de ΔE e ΔN confirma sempre o quadrante antes de escrever o rumo.

Exemplo resolvido · posição por interseção com a bússola

Azimutes magnéticos medidos: torre T 62,0°, vértice V 331,5°. Declinação admitida no exemplo: 1,5° O (lê-se sempre na margem da carta).

  1. Geográficos: 62,0 − 1,5 = 60,5°; 331,5 − 1,5 = 330,0°.
  2. Contra-azimutes: 60,5 + 180 = 240,5°; 330,0 − 180 = 150,0°.
  3. Traçar as retas a partir de T e de V: cruzam-se na posição da equipa.

Bloco 7 · Curvas de nível

Curvas de nível e equidistância

Curva de nível: linha que une pontos com a mesma cota. Equidistância: diferença de cota entre curvas consecutivas (10 m na 1:25 000, mestras a cada 50 m).

  • Curvas próximas = declive acentuado; espaçadas = declive suave.
  • Curvas fechadas com cota a subir para o centro = cume.
  • Curvas nunca se cruzam nem se bifurcam (numa escarpa vertical juntam-se).

Declive entre dois pontos

Regra: declive (%) = desnível ÷ distância horizontal × 100.

Exemplo: A (340 m), B (420 m), distância na carta 1:25 000 = 3,2 cm.

  1. Distância real: 3,2 × 25 000 ÷ 100 = 800 m.
  2. Desnível: 420 − 340 = 80 m.
  3. Declive: 80 ÷ 800 × 100 = 10% (≈ 5,71°).

Bloco 8 · Cotas por interpolação

Interpolar uma cota entre curvas

Regra: cota = cota inferior + equidistância × (distância à curva inferior ÷ distância total entre as duas curvas).

Exemplo: ponto P entre a curva 340 m e a curva 350 m, a 6 mm de uma e 14 mm da outra (total 20 mm).

Cota de P = 340 + 10 × (6 ÷ 20) = 340 + 3 = 343 m.

Bloco 9 · Formas de relevo

Reconhecer o relevo pelas curvas

Forma Padrão das curvas
Cume fechadas, cota a subir para o centro
Depressão fechadas, cota a descer para o centro
Vale "V" com vértice para a cota mais alta
Crista "V" invertido, vértice para a cota mais baixa
Sela/colo forma de "ampulheta" entre dois cumes

Bloco 10 · Regra dos "Vs"

A regra dos "Vs" e as retas de contorno estrutural

A regra dos Vs relaciona a forma de um contacto geológico ao cruzar um vale com a sua inclinação:

  • V para jusante → inclina para jusante, mais do que o leito (leitura única).
  • V para montante, mais aberto que o das curvas → inclina para montante.
  • V para montante, mais fechado que o das curvas → inclina para jusante, menos do que o leito.
  • Sem V (linha reta) → vertical. Acompanha as curvas → horizontal.

Reta de contorno estrutural: une pontos de igual cota de uma mesma estrutura geológica; permite prever onde ela aflora noutro ponto da carta.

Bloco 11 · Linhas de água e limites

Linhas de água e limites

Linhas de água: traço contínuo (permanente) ou tracejado (intermitente), sempre no sentido do declive. Confluências e zonas a montante são pontos-chave para sedimentos de corrente e concentrados de bateia (minerais pesados).

Limites: administrativos, de propriedade e de áreas protegidas. O polígono do bloco de pesquisa tem de ser sempre confrontado com estes limites, e a autorização dos proprietários é obrigatória antes de qualquer trabalho.

Bloco 12 · Perfis topográficos

Construir um perfil topográfico

  1. Traçar a linha do perfil na carta.
  2. Marcar cada cruzamento com uma curva de nível e a sua cota.
  3. Medir a distância acumulada até cada ponto (com a escala da carta).
  4. Colocar distância no eixo horizontal, cota no eixo vertical.
  5. Unir os pontos, respeitando a forma do relevo.

Exagero vertical = escala horizontal ÷ escala vertical. Exemplo: 25 000 ÷ 1000 = 25×.

Tipos: longitudinal, transversal, em série, sobrepostos, natural (sem exagero) e geológico.

Bloco 13 · Topometria

Planimetria, altimetria, planialtimetria

Ramo Mede Resultado
Planimetria distâncias e ângulos horizontais a "planta", sem altitude
Altimetria desníveis e cotas perfis e cotas
Planialtimetria as duas em conjunto posição 3D completa

Exemplo (nivelamento trigonométrico): distância 150 m, ângulo vertical 8°.
Desnível = 150 × tan(8°) ≈ 21,1 m.

Bloco 14 · Levantamentos e implantações

Do levantamento à implantação

Levantamento: medir e registar o terreno para produzir ou atualizar uma carta, útil quando a resolução oficial não chega para o alvo específico.

Implantação: o processo inverso, marcar no terreno coordenadas planeadas em gabinete (ex.: malha de sondagens).

Fluxo: levantamento → planeamento em gabinete → implantação com GNSS, sempre no mesmo sistema de coordenadas da carta de origem.

Bloco 15 · Segurança e fecho

Segurança e saúde no trabalho de campo

  • Trabalhar em pares, deixar plano de campo e hora de regresso, 112 sempre disponível.
  • EPI: botas, capacete junto a taludes, óculos ao partir rocha.
  • Nunca entrar em poços ou galerias mineiras abandonadas.
  • Desorientação: parar, reorientar com carta/bússola/GNSS, ficar visível e pedir ajuda.
  • Nunca ensinar "seguir a linha de água a jusante": leva a ravinas e cascatas, é causa reconhecida de acidentes.
  • Base legal: Lei 54/2015 e DL 30/2021, DGEG; direitos por contrato antes de qualquer campanha.

Recapitulando

  • Cartas e escalas: a área escala ao quadrado, nunca de forma linear.
  • Coordenadas, GNSS e bússola: mesmo datum sempre, os três nortes nunca se confundem.
  • Relevo: curvas de nível, cotas por interpolação, regra dos Vs para inclinação de estruturas.
  • Perfis e topometria: exagero vertical sempre indicado; planimetria + altimetria = planialtimetria.
  • Segurança: plano de campo, EPI, e nunca seguir a água a jusante para se orientar.

Próximo: fichas e projeto, ler, medir e planear com cartas topográficas reais.

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a carta topográfica é a ferramenta de base, antes de qualquer instrumento de campo - erro comum: confundir carta militar com carta geológica, servem para coisas diferentes - exemplo/analogia: a carta é o "mapa base" sobre o qual se desenha toda a informação geológica

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: nenhum mapa substitui os outros, usam-se em conjunto - erro comum: usar só o satélite e ignorar as cotas do terreno - exemplo/analogia: satélite = "o que está lá", terreno = "a forma", OSM = "como lá chegar"

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: "grande" e "pequeno" referem-se ao valor da fração, não ao tamanho do papel - erro comum: achar que 1:200 000 é uma "escala maior" por ter o número maior - pergunta: prospeção estratégica usa que tipo de escala? (pequena, reconhecimento regional)

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: fazer o cálculo passo a passo no quadro com a turma - erro comum: esquecer de dividir por 100 na conversão cm→m - exemplo: pedir aos alunos para medir uma distância na carta da sala e converter

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: este é o erro mais comum da UC, se a distância dobra a área quadruplica - erro comum: multiplicar cm² × 25 000 diretamente, sem converter os lados - pergunta: se a escala passasse de 1:25 000 para 1:50 000, a área na carta duplicava ou reduzia a metade?

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: não existe uma banda UTM única para todo o continente - erro comum: escrever "29T" para o país inteiro, esquecendo a banda 29S a sul do paralelo 40 - exemplo: mostrar no mapa onde passa o paralelo 40° N

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: coordenadas geográficas (lat/long) não permitem este cálculo direto - erro comum: esquecer de elevar ao quadrado antes de somar - exemplo: fazer o cálculo linha a linha com a turma, incluindo a raiz quadrada

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: primeiro E (para a direita), depois N (para cima) - erro comum: medir a partir da linha errada do quadrado ou esquecer de converter cm em metros - exemplo: dar a cada aluno um ponto na carta da sala e trocar coordenadas entre pares para verificar

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o 4.º satélite serve para corrigir o erro do relógio do recetor - erro comum: achar que 3 satélites já dão posição 3D completa - pergunta: porque é que o RTK é tão mais preciso? (correções em tempo real de uma estação de referência)

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: desfazer o mito da chuva, é um erro comum entre alunos - erro comum: comparar a altitude do telemóvel com a cota da carta sem converter - exemplo: mostrar um recetor real e a diferença entre altitude elipsoidal e ortométrica no ecrã

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: nunca decorar um valor de declinação como se fosse constante - erro comum: confundir declinação magnética com convergência de meridianos - exemplo: mostrar a margem de uma carta militar com o diagrama dos três nortes

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: as duas notações representam a mesma coisa, treinar a conversão entre elas - erro comum: esquecer de corrigir a declinação, desviando sistematicamente todas as leituras - pergunta: porque é que a atitude de um filão importa tanto em prospeção?

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o rumo usa sempre o ângulo agudo, nunca mais de 90° - erro comum: trocar o quadrante ao converter azimutes próximos de 180° ou 270° - exemplo: converter em conjunto vários azimutes de cada quadrante

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: verificar sempre os sinais de ΔE/ΔN como confirmação do quadrante - erro comum: calcular o ângulo mas esquecer de verificar se faz sentido com o quadrante - exemplo: repetir com um par de pontos onde ΔN é negativo (quadrante sul)

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a reta parte do ponto notável para nós, por isso usa o contra-azimute - erro comum: traçar com o azimute medido, o que põe a equipa do lado errado do ponto notável - exemplo: escolher pontos a cerca de 90° entre si e usar um terceiro para o triângulo de erro

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a equidistância é fixa para toda a carta, é uma propriedade da própria carta - erro comum: achar que curvas próximas significam altitude elevada, na verdade significam declive acentuado - exemplo: comparar uma zona de curvas apertadas com uma de curvas espaçadas na mesma carta

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o declive é sempre desnível sobre distância HORIZONTAL, nunca sobre a distância inclinada - erro comum: usar a distância medida na carta sem primeiro a converter para metros reais - exemplo: calcular também em graus com arctan e comparar com a percentagem

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a fração usa a distância TOTAL entre as curvas medida na carta, não a equidistância em mm - erro comum: dividir a distância pela equidistância em vez de pela soma das duas distâncias medidas - exemplo: repetir com o ponto mais perto da curva superior e comparar a cota resultante

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: o par vale/crista é o que mais confunde, olhar sempre para onde o vértice do V aponta - erro comum: trocar vale com crista - exemplo: pedir à turma para apontar, num excerto de carta, três vales e duas cristas

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: esta regra é decisiva para estimar a inclinação de um filão sem sair ao terreno - erro comum: concluir "V oposto ao das curvas = inclina para montante"; é o contrário, V para jusante = pendor para jusante - lembrar: o V das curvas de nível aponta para montante nos vales e para jusante nas cumeadas/esporões; o V do contacto é outra coisa - exemplo: mostrar um filão real desenhado num excerto de carta e aplicar a regra em conjunto

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: as confluências de linhas de água são pontos de amostragem preferenciais - erro comum: amostrar sedimentos perto de estradas ou aldeias, risco de contaminação - exemplo: identificar numa carta as três confluências mais próximas de um alvo hipotético

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: indicar sempre o exagero vertical junto ao perfil desenhado - erro comum: esquecer o exagero vertical e ler o perfil como se fosse a forma real do terreno - exemplo: desenhar em conjunto um perfil simples a partir de 4 ou 5 pontos com cota - lembrar: um corte geológico com ângulos verdadeiros exige exagero 1 e traçado perpendicular à direção das camadas

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a interpolação de cotas do Bloco 8 é uma forma expedita de altimetria feita na carta - erro comum: confundir planimetria (só posição horizontal) com planialtimetria (posição 3D completa) - exemplo: relacionar o RTK do Bloco 4 com a planialtimetria direta no campo

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: implantação e levantamento são processos inversos um do outro - erro comum: implantar coordenadas de projeto com o GNSS num datum diferente do usado no planeamento - exemplo: simular a implantação de um ponto de sondagem planeado em gabinete

NOTAS DO PROFESSOR - enfatizar: a segurança não é um extra, é parte integrante de toda a atividade de campo - erro comum: recomendar seguir a água a jusante para se orientar, é um erro grave e perigoso - exemplo: simular um cenário de desorientação e percorrer a sequência correta em conjunto