Topografia e Cartografia

FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E TOPOGRAFIA Roteiro Aula Prática 2 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA NOME DA DISCIPLINA FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E TOPOGRAFIA Unidade 2 REPRESENTAÇÃO DO ESPAÇO GEOGRÁFICO E CARTOGRAFIA TEMÁTICA Seção 2 DADOS QUALIQUANTITATIVOS DE PRODUTOS CARTOGRÁFICOS OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Conhecer o que são curvas de nível e como elas são representadas Traçar e interpretar um perfil tropográfico Acessar e interpretar cartas topográficas do portal de mapas do IBGE SOLUÇÃO DIGITAL AUTODESK AUTOCAD Software Autodesk AutoCAD É um software de desenho técnico e modelagem 3D utilizado por arquitetos engenheiros e designers para criar desenhos precisos e detalhados MICROSOFT EXCEL Software Microsoft Excel É um software de planilha eletrônica amplamente utilizado para análise de dados cálculos e gerenciamento de informações Qualquer ajuste ou alteração do procedimento poderá ocorrer sem qualquer prejuízo na realização da aula prática PROCEDIMENTOATIVIDADE nº 1 Digital ATIVIDADE PROPOSTA Elaboração de perfil topográfico mapa hiposmétrico e clinográfcio PROCEDIMENTOS PARA A REALIZAÇÃO DA ATIVIDADE Para realização das atividades os alunos podem se organizar em grupos ou podem optar por fazêlas individualmente no caso pode reduzir o volume da atividade pelo tamanho da carta 3 topográfica ELABORAÇÃO DE PERFIL TOPOGRÁFICO Acessar o portal de mapas do IBGE httpsportaldemapasibgegovbrportalphphomepage explorar junto os diferentes recursos do site e mostrar como podem fazer download de cartas topográficas específicas O aluno deve escolher uma carta topográfica de sua preferência Recomendase usar cartas na escala 1250000 por exemplo temse a carta topográfica de Brasília Folha SD23YCIV3NO que se encontra no link httpsbibliotecaibgegovbrvisualizacaomapasGEBIS2020RJSD23YCIV3NOjpg 4 O aluno deverá imprimir a carta topográfica ou trechos dela na escala correta e procurar entender o relevo da mesma ELABORAÇÃO DE PERFIL TOPOGRÁFICO A partir da carta topográfica os alunos devem escolher um determinado alinhamento e traçar o perfil topográfico desta região 5 Importante começar esta etapa discutindo sobre cartas topográficas curvas de nível e como é um perfil topográfico Exemplifique com outras cartas topográficas e desenhe no quadro um perfil topográfico que pode ser feito à mão livre apenas para ilustrar Posicionar o papel vegetal ou sufurizê sobre a carta com a linha representativa do perfil que se pretende traçar Transcrever as informações no sufurize referentes ao trecho que será analisado Alternativamente os alunos podem imprimir várias cartas topográficas e desenhar sobre elas Oriente os alunos que usem cores diferentes para colorir cada intervalo de curva de nível para facilitar o entendimento e a visualização do relevo Cada intervalo deverá ser colorido com cores distintas por exemplo 300 a 325 metros de altitude de azul 325 a 350 de vermelho etc preferencialmente seguir o sistema de cores da hipsometria que facilita na atividade 2 Faça uma análise e interpretação da carta topográfica com os alunos Por exemplo onde é o ponto mais alto ou onde é a área mais íngreme Faça um transecto na carta topográfica Cuide para que o risco atravesse diferentes cotas e curvas de nível para que o perfil tenha formas variadas Transfira os pontos de interseção das curvas de nível para a folha de papel milimetrado e desenhe o perfil topográfico junto com os alunos Ao final o aluno deve ser capaz de produzir um perfil topográfico mostrando como o terreno da região escolhida é representada na transversal ELABORAÇÃO MAPA HIPSOMÉTRICO Nesta prática e na próxima os alunos devem escolher uma região pequena da carta para representar o mapa hipsométrico A proposta é continuar a partir da região anterior e desenhar todas as curvas de nível conforme as cores usadas no mapa hiposmétrico Posicionar o papel sufurize sobre a carta topográfica na região que se pretende representar Transcrever as informações no sufurize referentes ao trecho que será analisado Alternativamente os alunos podem imprimir várias cartas topográficas e desenhar sobre elas Oriente os alunos que usem cores diferentes para colorir cada intervalo de curva de nível para facilitar o entendimento e a visualização do relevo Cada intervalo deverá ser colorido com cores distintas por exemplo 300 a 325 metros de altitude de azul 325 a 350 de vermelho etc preferencialmente seguir o sistema de cores da hipsometria que facilita na atividade 2 Elaborar e interpretar o mapa hiposmétrico do terreno ou trecho dele Ao final o aluno deve ser capaz de produzir um mapa com a hipsometria do terreno 6 ELABORAÇÃO MAPA CLINOGRÁFICO Nesta prática e na próxima os alunos devem escolher uma região pequena da carta para representar o mapa clinográfico A proposta é continuar a partir da região anterior e desenhar todas as inclinações do terreno para o mesmo trecho analisado Para esta prática o aluno precisará realizar algumas contas simples que podem ser ou não auxiliadas por computador ou calculadora Escolher as inclinações e cores que serão representadas no mapa Para isso é necessário perceber os valores máximos e mínimos de inclinação Por exemplo se a inclinação máxima por de 24 e a mínima de 3 convém fazer graduações de 5 10 15 20 e 25 estabelecendo uma cor para cada valor como se pede o mapa de clinografia Aqui é interessante o aluno perceber que deve tratar aclives ou declives da mesma forma Calcular para cada inclinação qual a distância horizontal correspondente para a diferença de nível entre as curvas de nível de tal forma que se chegue em uma tabela de inclinação cor e distância horizontal das curvas de nível Posicionar o papel sufurize sobre a carta topográfica na região que se pretende representar e transcrever as curvas de nível em lápis preto Transcrever as informações no sufurize referentes ao trecho que será analisado Alternativamente os alunos podem imprimir várias cartas topográficas e desenhar sobre elas Medir a distância horizontal entre as curvas de nível em vários pontos de interesse classificando a inclinação de cada trecho entre curvas de nível Colorir cada trecho conforme a inclinação proposta na tabela fazer uma graduação leve das cores vizinhas Elaborar e interpretar o mapa clinográfico do terreno ou trecho dele Ao final o aluno deve ser capaz de produzir um mapa com a clinografia do terreno CHECKLIST 1 O aluno conseguiu acessar e fazer download dos mapas e recursos do portal de mapas do IBGE 2 O aluno foi capaz de produzir um perfil topográfico correto do trecho que se propôs a analisar 3 O aluno consegui elaborar um mapa hiposmétrico da região 4 O aluno conseguiu elaborar um mapa da clinografia da região 5 O aluno foi capaz de interpretar e entender a topografia da região a partir da carta topográfica 7 RESULTADOS Resultados de Aprendizagem Ao final o aluno deve ser capaz de interpretar a topografia e relevo da região escolhida Para isso deverá produzir um perfil topográfico mostrando como o terreno da região escolhida é representada na transversal um mapa com a hipsometria do terreno e um mapa com a clinografia do terreno FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E TOPOGRAFIA Roteiro Aula Prática 2 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA NOME DA DISCIPLINA FUNDAMENTOS DE CARTOGRAFIA E TOPOGRAFIA Unidade 1 INTRODUÇÃO A CARTOGRAFIA Seção 2 CONCEITOS GERAIS DE CARTAS TOPOGRÁFICAS OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Fazer um levantamento altimétrico e planimétrico Traçar as curvas SOLUÇÃO DIGITAL ALGETEC ENGENHARIAS E ARQUITETURA PRÁTICAS ESPECÍFICAS DE ENG CIVIL GEOLOGIA E ARQUITETURA Simulador Os Laboratórios Virtuais Algetec são simuladores digitais que replicam com alto grau de fidelidade as práticas realizadas em um laboratório físico AUTODESK AUTOCAD Software Autodesk AutoCAD É um software de desenho técnico e modelagem 3D utilizado por arquitetos engenheiros e designers para criar desenhos precisos e detalhados MICROSOFT EXCEL Software Microsoft Excel É um software de planilha eletrônica amplamente utilizado para análise de dados cálculos e gerenciamento de informações Qualquer ajuste ou alteração do procedimento poderá ocorrer sem qualquer prejuízo na realização da aula prática PROCEDIMENTOATIVIDADE nº 1 Digital ATIVIDADE PROPOSTA Traçado de curvas de nível de um terreno a partir de um levantamento planialtimétrico expedito 3 PROCEDIMENTOS PARA A REALIZAÇÃO DA ATIVIDADE Inicialmente o aluno deve realizar duas práticas virtuais nos laboratórios da Algetec posteriormente deverá realizar cálculos a partir de um conjunto de dados fornecidos para desenhar as curvas de nível de um determinado terreno 1 PRÁTICA MEDIÇÃO COM TRENA Nesta prática o aluno deverá acessar o site dos laboratórios virtuais do parceiro Algetec Labs específicos de Engenharia Laboratórios Específicos de Civil Arquitetura e Geologia Topografia Medição com Trena A ferramenta é bastante autoexplicativa e seu uso é intuitivo embora possa ser complementado pelos próprios manuais da Algetec O aluno deverá seguir a prática para entender como faria a medição e marcação de uma malha quadrada homogênea em um terreno real A seguir se apresenta algumas figuras ilustrativas da prática e bem como uma sequência de atividades Apoiar os piquetes e estacas de referência conforme uma malha inicial prévia Colocar as duas balizas nos pontos iniciais e finais do terreno na direção x e y Com a trena medir distâncias que dividam o terreno em espaços iguais para o levantamento recomendase não ultrapassar 5 ou 10m de comprimento Cravar o piquete no solo na posição onde se mediu com a trena Com a trena faz o ajuste fino da posição e orientação e cravase o prego ou tachinha de cobre no piquete no ponto correspondente O procedimento deve ser realizado de maneira e evitar erros de deformação da trena oriundos de medições inclinadas ou de deslocamentos em função do vento ou gravidade Para tanto posicionase um operador no ponto inicial outro no final e um terceiro deve verificar se não há erros para então fazer a medição e anotar os resultados 4 Essa prática pode ser substituída ou complementada por um levantamento das medidas horizontais feitas com teodolito e mira estadimétrica 2 PRÁTICA LEVANTAMENTO DE CURVAS DE NÍVEL Nesta prática o aluno deverá acessar o site dos laboratórios virtuais do parceiro Algetec Labs específicos de Engenharia Laboratórios Específicos de Civil Arquitetura e Geologia Topografia Levantamento de Curvas de Nível A ferramenta é bastante autoexplicativa e seu uso é intuitivo embora possa ser complementado pelos próprios manuais da Algetec Reconhecer o terreno imaginando se como seriam as curvas de nível Separar os equipamentos a serem utilizados Montar o tripé Posicionar o nível centralizado em altura confortável Medir a altura do equipamento Posicionar a mira em pontos à ré e a vante Leitura dos FS FM e FI conferência de FM pela média Anotar os dados e repetir o processo até finalizar a quadricula 5 3 CÁLCULO E REPRESENTAÇÃO DAS CURVAS DE NÍVEL DO TERRENO Após a realização da simulação da prática serão fornecidos dados referentes a uma malha quadrada homogênea e o aluno deverá fazer os cálculos e interpolações para traçar as curvas de nível O próprio Algetec fornece um conjunto de dados que pode ser usado mas o ideal é que se forneça também outros valores para simular terrenos distintos 6 A partir destes dados sabendo que os pontos estão equiespaçados de 30m conforme a quadricula abaixo e roteiro do Algetec deve se adotar uma distância vertical para as curvas de níveis recomendase 05m mas cada caso precisaria ser avaliado Devese então representar na quadricula as cotas de cada vértice 7 Ao final o aluno deve ser capaz de produzir um mapa com um conjunto de curvas de nível e interpretar seu formato entendendo como aquela representação ilustra o terreno medido CHECKLIST 1 O aluno entendeu a prática e os métodos para medições horizontais com trena 2 O aluno entendeu a prática e os métodos para medições de altimetria com nível 3 Quais são as limitações destes métodos Em que condições podem ser aplicados 4 O aluno efetuou os cálculos e interpolações para traçar as curvas de nível 5 Foi possível traçar e representar as curvas de nível para o terreno 6 As representações foram corretas RESULTADOS Resultados de Aprendizagem O aluno deverá ser capaz de construir um mapa a partir de um determinado terreno e levantamento planialtimétrico representando graficamente as curvas de nível EXECUÇÃO DE SERVIÇOS DE ENGENHARIA CARTOGRÁFICA E DE AGRIMENSURA PARA GERAÇÃO DA BASE CARTOGRÁFICA NA ESCALA 12000 DA UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA DO MUNICÍPIO DE BÉLEMPA EXECUÇÃO DE SERVIÇOS DE ENGENHARIA CARTOGRÁFICA E DE AGRIMENSURA PARA GERAÇÃO DA BASE CARTOGRÁFICA NA ESCALA 12000 DA UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA DO MUNICÍPIO DE BÉLEMPA SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO1 11 Objetivo1 12 Planejamento das atividades1 13 Cronograma físicofinanceiro3 2 VARIÁVEIS INTERDEPENDENTES3 25 Sistemas de Referência e Projeção9 26 Declinação Magnética e Convergência Meridiana9 4 PRODUÇÃO CARTOGRÁFICA13 42 Apoio de Campo15 43 Planejamento dos pontos de apoio e verificação15 44 Levantamento dos dados GNSS dos pontos de apoio e verificação16 46 Altitude Ortometrica18 47 Fototriangulação21 48 Analise Controle de Qualidade da fototriangulação23 49 Teste de tendência24 LISTAS DE FIGURAS Figura 1 Localização da área de interesse e fornecida pela contratante Figura 2 Articulação da CIM para a nomenclatura da área 1 Figura 3 Divisão da área total de interesse em quatro áreas em destaque a área 1 de Levantamentos Figura 4 layout da carta topográfica e ortofotocarta Figura 5 Fotoíndice do bloco fotogramétrico da área total UFRA Figura 6 Pontos de apoio e de cheque distribuídos no bloco fotogramétrico destacando em azul os pontos que esta empresa foi responsável e em vermelho dos demais grupos Figura 7 Ondulação Geoidal Figura 8 Bloco de Imagens com pontos de controle e cheque que levantados Figura 9 Blocos de faixas de imagens com tie points plotados Figura 10 Distribuição dos pontos do controle geométrico para controle de qualidade da vetorização Figura 11 layers de vetorização Figura 12 Pontos gerados automaticamente pelo software sobre a área 1 Figura 13 Superfície formada pelo modelo TIN Figura 14 Mosaico de ortofotos da área total de interesse Figura 15 Representação da carta topográfica com vetorização Figura 16 Representação da ortofotocarta com mosaico LISTAS DE QUADROS Quadro 1 Respectivos valores dos parâmetros para o cálculo da propagação de covariância das imagens utilizadas Quadro 2 Plano de camadas para o processo de vetorização Quadro 3 Simbologia da vetorização Quadro 4 Nomenclatura das faixas e imagens que abrangem a área de interesse Quadro 5 Coordenadas E N UTM Fuso 22S em SIRGAS e altitudes geométricas h e respectivos desvios padrão Quadro 6 precisão alcançada dos pontos coletados Quadro 7 Parâmetros utilizados para o processo de correlação de imagens LISTA DE TABELAS Tabela 1 Limites da área de interesse fornecidos pela contratante referenciados no sistema SIRGAS2000 Tabela 2 Tolerâncias planimétrica e altimétrica após o cálculo da propagação de covariâncias Tabela 3 Coordenada PC da área 1 referenciada em SIRGAS2000 Tabela 4 Coordenadas limites e calculadas da área 1 Tabela 5 Altitudes Conhecidas e Calculadas da RN de Bujaru e do Fator de Correção N Tabela 6 Altitudes e precisões do ponto de controle e pontos de check Tabela 7 Parâmetros da câmara para a fototriangulação no Imagine versão do Software Erdas Imagine Tabela 9 Valores de RMSE para os pontos de apoio e pontos de check Tabela 10 Tendência de Controle de Qualidade Tabela 11 Precisão para Fototriangulação Tabela 12 Discrepância das coordenadas EN Tabela 13 Análise de tendência para a vetorização LISTA DE ABREVIATURAS CAD Computer Aided Design CP Centro Perspectivo EP Erro Padrão GNSS Global Navigation Satellite System GPS Global Positioning System GSD Ground Sample Distance IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística ICE Image Composite Editor IGS International GNSS Service INPE Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INDE Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais MBD Maximum Bridging Distance MDT Modelo Digital do Terreno PEC Padrão de Exatidão Cartográfico PECPCD Padrão de Exatidão Cartográfico dos Produtos Cartográficos Digitais POE Parâmetros de Orientação Exterior POI Parâmetros de Orientação Interior RBMC Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo RGB Red Green and Blue RH Recursos Humanos RMSE Root Mean Square Error RN Referência de Nível RINEX Receiver Independent Exchange Format SGB Sistema Geodésico Brasileiro SIG Sistema de Informações Geográficas SIPAM Sistema de Proteção da Amazônia SIRGAS Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas PA Pará UFRA Universidade Federal Rural da Amazônia UTM Universal Tranversa de Mercator 1 INTRODUÇÃO A representação do espaço geográfico podese dar através de cartas plantas croquis mapas globos fotografias imagens de satélites gráficos perfis topográficos maquetes textos e demais meios que se utilizam a linguagem cartográfica FRANCISCHETT 1997 A disciplina Laboratório Integrado I do curso de graduação em Engenharia Cartográfica e de Agrimensura da Universidade Federal Rural da Amazônia UFRA campus Belém tem como finalidade desenvolver um projeto que integra conhecimentos teóricos e práticos vistos no decorrer da formação acadêmica aplicando a execução desde planejamentos de projetos até na geração de produtos cartográficos que servirão de subsídios para trabalhos futuros Os orientadores da disciplina organizaram equipes de alunos que fizeram o papel de empresas fictícias contratadas para o devido projeto Onde houve a constante interação entre as mesmas com o princípio de trocar e somar conhecimentos onde cada uma teve suas tarefas divididas entre seus integrantes otimizando e acelerando o trabalho O seguinte projeto de execução de serviços de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura tem como finalidade utilizar imagens do levantamento aerofotogramétrico previamente realizados pela empresa AEROCARTA SA e disposto disso realizar apoio de campo e dados de aerotriangulação para o mapeamento e geração das cartas Topográficas e Ortofotocarta na escala de 12000 da Universidade Federal Rural da Amazônia 11 Objetivo Como objeto do projeto foi organizado a obtenção dos pontos de apoio aerotriangulação restituição ortofotos e mapas temáticos ortofotocarta com layout da UFRA em escala de 12000 aplicando todos os processos para obtenção técnica e profissional com base nas especificações técnicas critérios e parâmetros de qualidade presente no Termo de Referência do Material Didático do Laboratório Integrado I assim gerando os produtos com a qualidade vigente em planimetria e altimetria de acordo com a PEC Padrão de Exatidão Cartográfica para a criação da base cartográfica da Universidade Federal Rural da Amazônia UFRA em escala de 1200 12 Planejamento das atividades O planejamento deve ser elaborado visando todas as etapas do projeto e deve envolver sem exceção todos os membros da equipe para mostrar o compromisso e empenho de cada integrante diante o que foi planejado assim havendo a garantia e sucesso do resultado esperado 1 Foi desenvolvido pela contratada um cronograma de atividades detalhando cada serviço a ser executado subdividido em semanas e dias estabelecidos em acordo com a contratante onde o cronograma encontrase no Apêndice A Desenvolveuse também um planejamento mostrando os softwares materiais e demais recursos que serviram de suporte para execução de cada etapa Com as imagens aéreas disponibilizadas pela empresa AEROCARTASA foi verificado locaispontos fotoidentificáveis que seja de fácil acesso para coleta de dados geográficos em campo e para posteriormente ser destinado os locais para realizar as coletas de dados onde foi utilizado o software Google Earth para a realização do planejamento de acesso aos pontos Levantamento de Campo ou obtenção dos dados GNSS Após escolhido os pontos fotoidentificáveis na etapa anterior a empresa se dirigiu ao campo para realizar a coleta através de receptor GNSS que somados aos das demais empresas resultamse em 20 pontos com tempo de coleta estimado de 30 a 35 minutos por que foi utilizado o método relativo estático de levantamento Os softwares utilizados nessa etapa foram Irfanview para reamostragem de imagens receptor GNSS de marca Ruide R90t para a coleta de pontos em campo software Civil 3D AutoCad usado para elaboração do fotoindice trena de 5 metros base nivelante tripé de alumínio bipé e um bastão Processamento dos dados GNSS Ao término da coleta dos dados em campo iniciase o processamento dessas informações utilizandose dos seguintes materiais software TopconTools para o processamento das observáveis oriundas do levantamento em campo conversor STHToRinex destinado à conversão dos arquivos originais do receptor GNSS para o formato legível no TopconTools arquivos RINEX Receiver Independent Exchange Format das estações pertencentes à RBMC Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo BELE e BEPA localizadas no INPE Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e no SIPAM Sistema de Proteção da Amazônia respectivamente na cidade de Belém arquivos RINEX Receiver Independent Exchange Format dos pontos de apoio coletados em campo Fototriangulação geração do Modelo Digital de Terreno MDT ortofoto e mosaico Manusear as imagens da área de estudo com aplicações de cálculos matemáticos implemento de informações digitais e processamento para gerar os produtos cartográficos esperados que são imagens aéreas digitais ortofotos mosaico MDT Modelo Digital de Terreno ortofotocarta utilizando softwares como Erdas módulo Imagine Photogrametry e MapGeo 2015 e por sequência realizar a vetorização com softwares como ARCGIS E QGIS e 2 também gerar o banco de dados geográficos e layout do projeto e será gerado um SIG Sistemas de Informações Geográficas que será entregue dentro de todas as normas técnicas para a contratante Vetorização Ortofotocarta Banco de Dados e Layout Nessa etapa foi realizado a vetorização das imagens digitais com softwares como ARCGIS 101 E QGIS 2185 e também se gerou o banco de dados geográficos e layout do projeto onde resultouse em um SIG Sistemas de Informações Geográficas que fora entregue dentro de todas as normas técnicas para a contratante 13 Cronograma físicofinanceiro Buscouse criar uma tabela de cronograma físicofinanceiro para mostrar a contratante uma previsão de execução do projeto onde demostrase o quanto será aplicado nas etapas ao longo do projeto considerando gastos com equipamentos softwares e demais despesas São valores fictícios que foi tirado com base em empresas que realizam esse mesmo tipo de serviço no mercado atual Os custos estimados podem ser visualizados no Apêndice A 2 VARIÁVEIS INTERDEPENDENTES No projeto cartográfico deve ser definida uma série de informações e operações que serão aplicados no decorrer do trabalho para geração dos produtos desejados Estes são área geográfica de interesse escala do projeto nomenclatura da folha informações geográficas a serem mapeadas e sistema de projeção e referência 21 Área Geográfica de Interesse A área de interesse para a realização do projeto abrange a área do campus de Belém da Universidade Federal Rural da Amazônia UFRA como podese observar na Figura 1 desta forma a área da universidade foi dividida entre as empresas envolvidas e subdivididas em quatro áreas ao qual esse trabalho se refere a área 1 no projeto Error Reference source not found Localização da área de interesse e fornecida pela contratante 3 Fonte Adaptação do software Google Earth 2025 Para determinar a área de interesse a contratante forneceu coordenadas que compreendem a Universidade Federal Rural da Amazônia e seus entornos do campus Belém PA nesta área ocorreu um consórcio entre seis empresas As coordenadas são definidas como mostra a Tabela 1 Tabela 01 Limites da área de interesse fornecidos pela contratante referenciados no sistema SIRGAS2000 NO φ 01 26 4956S λ 48 26 5120 W NE φ 01 26 4956 S λ 48 25 4242 W SE φ 01 27 5748 S λ 48 25 4242 W SO φ 01 27 5748 S λ 48 26 5120 W 22 Escala do Projeto A escala da carta sugerida pela contratante é de 12000 tendo em vista que para assegurar tal escala necessitouse calcular através das equações de Propagação de Covariância e Covariância as precisões planimétricas σ Eσ N e altimétrica σ H do produto a partir dos parâmetros das imagens utilizadas σ Ez f x p f Z B σ PX 2 σ x p² 1 σ Nz f y p f Z B σPX 2 σ y p² 2 σ HZ ² fB σx 3 4 Onde Z altura de vôo no momento da tomada das fotos f distância focal da câmara x p coordenada fotogramétrica em x de um ponto localizado no canto do modelo y p coordenada fotogramétrica em y de um ponto localizado no canto do modelo σ x p precisão desviopadrão resultante do tamanho do pixel para x e y σ x p tamanho do pixel em x σ y p tamanho do pixel em y e B aerobase Os valores de cada parâmetro citado anteriormente encontramse no Quadro 1 Quadro 1 Respectivos valores dos parâmetros para o cálculo da propagação de covariância das imagens utilizadas Parâmetros Valores Z 79926m F 479556mm xp 6μm yp 6μm Σpx 8485μm σxp 1919 mm σyp 2551 mm B 26933m A partir dos cálculos realizados através das Equações 1 à 3 foram obtidas as tolerâncias das componentes planimétricas σx e σy e altimérica σz representadas pela Tabela 2 Tabela 2 Tolerâncias planimétrica e altimétrica após o cálculo da propagação de covariâncias PLANIMETRIA ALTIMETRIA σxm σym σzm 0195 0245 042 Resultante 044 5 Os valores obtidos foram analisados junto às especificações que regem a Infraestrutura Nacional de dados Espaciais INDE para a decisão e validação da escala dos produtos a serem entregues solicitados pela contratante No Apêndice B estão presentes as tabelas de Padrão de Exatidão Cartográfica em planimetria e altimetria dos produtos cartográficos Baseado nos dados previstos no Decreto 89817 de 20 de junho de 1984 e lançando mão das tolerâncias calculadas através da propagação de covariâncias em comparação com o Erro Padrão EP confirmouse a utilização da escala 12000 dos produtos a serem entregues antes solicitados pela contratante cujo EP admissível para a planimetria é de 034 m e 067 m em altimetria com curvas de nível equidistantes de 2 m 23 Nomenclatura da folha Com a área de interesse estipulada foi necessário calcular o ponto central PC da mesma ou seja o ponto central configurase como a média entre as latitudes e longitudes fornecidas pela contratante através da equação da distância Euclidiana conforme mostrase na Equação 4 DP1 P2LatP1LatP2 2LongP1LongP2 2 4 A Tabela contém a coordenada central PC da área total calculada através da equação descrita na Equação 4 Tabela 3 Coordenada PC da área 1 referenciada em SIRGAS2000 Ponto Central PC área 1 Latitude 1271125S Longitude 48263375O Através dos padrões existentes na Carta Internacional do Mundo ao Milionésimo CIM os responsáveis técnicos determinaram a nomenclatura da folha a ser utilizada Deste modo utilizouse as coordenadas do ponto central da área de interesse como referência apresentados na Tabela 3 De posse das coordenadas PC realizouse o desdobramento de cartas para determinar a nomenclatura da folha a ser utilizada com o objetivo de definir as coordenadas limítrofes de uma nova área 1 A figura 2 representa o passo a passo para se obter a nomenclatura da Carta de 12000 nos padrões da CIM Figura 1 Articulação da CIM para a nomenclatura da área 1 6 Fonte Levantamentos 2025 Deste modo a nomenclatura definida pela articulação de folhas é SA22 X D III 3 SO C IV 6 cujas coordenadas limites da área 1 são representadas na Tabela 4 Tabela 4 Coordenadas limítrofes calculadas da subárea 1 Limites Latitude Longitude 1 126525S 4826525O 2 126525S 482615O 3 12730S 482615O 4 1273000S 48265250O A ilustra a divisão da área total de interesse em quatro subáreas com PC sendo o Ponto Central e em negrito a subárea 1 Ressaltase que a divisão ocorreu em consórcio com outras empresas 7 Figura 2 Divisão da área total de interesse em quatro áreas em destaque a área 1 Fonte Adaptada do software Google Earth 2025 24 Informações Geográficas Foram estudadas as áreas de interesse a fim de determinar as informações a serem mapeadas e vetorizadas Dessa forma foi elaborada a biblioteca de vetorização com as camadas referentes a cada classe das categorias estabelecidas baseandose no padrão utilizado para produtos cartográficos em escala 12000 o Quadro 2 apresenta a organização do plano de camadas para o processo de restituição em ambiente SIG no ARCGIS e QGIS Quadro 2 Plano de camadas para o processo de vetorização CAMADA NOME DESCRIÇÃO GEOMETRIA 1 aglomeradoarvisol Aglomerado de árvores Polígono 2 Edificação Edificação relevante Polígono 3 estradanaopavimentada Estrada não pavimentada Linha 4 Estrada pavimentada Estrada pavimentada Linha 5 Rede de alta tensão Linha de transmissão de alta Linha 6 Rio Córrego ou rio de largura Poligono reduzida inferior a 3 m 7 Lago Lagoa represa açude ou rio de Polígono 8 vegcultura Cultura agrícola Polígono 9 vegdensa Vegetação densa Polígono 10 Capoeira Vegetação rasteira Poligono 11 postes Postes de energia eletrica Ponto 12 Arvores isoladas Unidades de arvores isoladas Ponto 8 13 quadras Areas edificadas com quadra de esporte Poligono 14 piscina Areas com piscina podendo estar na UFRA ou no Museu Emilio Goeldi Poligono 15 arenas Areas com campos de futebol ao ar livre Poligono 16 Área construida Vários pontos dependendo da contrução Poligono 17 Áreapavimentada Poligono Estradas estacionamentos 18 Solo exposto Solos expostos Poligono 25 Sistemas de Referência e Projeção O sistema de referência adotado para manipulação dos dados cartográficos desenvolvidos neste projeto é o Sistema Geocêntrico de Referência para as Américas SIRGAS 2000 este que foi integrado atualmente ao Sistema Geodésico Brasileiro SGB que possui o Geodetic Reference System 1980 GRS80 como elipsoide de referência No âmbito do referencial altimétrico adotouse o marégrafo de Imbituba SC para a altitude ortométrica H Todos os dados serão projetados no sistema Universal Transversa de Mercator UTM fuso 22S devido ser a projeção utilizada para o Mapeamento Sistemático Brasileiro IBGE 2013 e que apresenta fator de escala na projeção para a área 1 de 1000596 determinada pela Equação 5 k kₒ 1 5 26 Declinação Magnética e Convergência Meridiana Como referência a coordenada do Ponto Central da área de interesse podese obter a Declinação Magnética δ que é o ângulo entre o norte verdadeiro e o norte magnético calculado no site do NRCAn Natural Resources Canada disponível em httpgeomagnrcangccacalcmdcalenphp A Convergência Meridiana γ é o ângulo formado entre o norte verdadeiro geográfico e o norte da quadrícula Esse resultado pode ser obtido no site da Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFRGS disponível em httpwwwufrgsbrengcartTesteconvmerphp A Tabela representa os valores de Convergência Meridiana e Declinação magnética bem como a variação anual considerando a data 23012025 do levantamento dos dados GNSS dos pontos de apoio 9 Tabela 5 Respectivos valores de Convergência Meridiana Declinação Magnética e sua variação anual para a área 1 Subárea Convergência Meridiana γ Declinação Magnética δ 23012025 Variação anual de δ 1 035362038 2004 156 1 3 PROJETO GRÁFICO O projeto gráfico é composto por duas componentes a representação gráfica e o layout da carta topográfica e ortofotocarta a serem construídas A representação gráfica apresenta as características das feições da carta topográfica e o layout apresenta a disposição das informações que serão plotadas 31 Representação Gráfica A representação das feições foi decidida em conjunto com o contratante visto que no Brasil não há convenções cartográficas para cartas topográficas na escala 12000 Sendo assim o Quadro 3 apresenta os símbolos gráficos adotados para representação das feições na carta topográfica Quadro 2 Simbologia da vetorização 10 11 FEIÇÃO SÍMBOLO GEOMETRIA COR ESPESS mm R G B Torres de Alta Tensão Pentágono borda 225 225 225 10 Postes Ponto borda 245 245 245 8 Árvores nm Tree Decidous Top 150 205 96 10 Cerca Linha 0 0 0 6 Rede de Transmissão Countour Bathymetric Supplementary 0 0 0 1 Área Construída Polígono 200 200 200 Área de lazer Polígono 0 0 0 Estacionamento Polígono 204 204 204 Estrada Pavimentada Polígono 225 225 225 Estrada Não Pavimentada Polígono 255 219 219 Banco de Areia Polígono 255 235 214 Igarapé Polígono 190 210 255 Solo exposto CroppledEdit SymbolBackground 255 237 240 Área Alagada Polígono 145 227 181 Aglomerado de Árvores Scattered trees Edit SymbolScale X e Y em 15 196 255 196 Capoeira Polígono 194 255 190 Vegetação Densa Polígono 173 229 173 Cultura Polígono 210 255 214 Vegetação Rasteira Polígono 211 255 190 Rio Polígono 190 232 255 Lago Polígono 151 219 242 Piscina Polígono 190 255 232 Quadras Polígono 68 79 137 Caixas DÁgua Ponto 0 112 255 15 32 Layout Para realizar a plotagem do mapa topográfico e ortofotocarta faz necessária a escolha do layout que possua as dimensões ideais para conter todas as informações referentes à área de interesse A folha escolhida foi a A1 com dimensões 594 cm x 841 cm uma vez que esta teria as melhores dimensões para plotar na escala de 12000 A plotagem será realizada no software ArcGIS Para elaboração do layout foram considerados os elementos que compõem a ortofotocarta e a carta topográfica Título Área de interesse Legenda Convergência meridiana e declinação magnética Fator de escala Fonte dos dados sistema de referência e projeção Orientação norte geográfico e norte magnético Escala numérica e escala gráfica Articulação e localização da folha índice e Selo Os layouts elaborados foram adaptados dos padrões seguidos pelo IGC em cartas topográficas em escala 12000 A Figura 6 a seguir apresentam o layout pata a carta topográfica e da ortofotocarta com dimensões de plotagem das imagens de 532 cm x 57 cm Figura 4 layout da carta topográfica e ortofotocarta 12 Fonte Levantamentos 2025 4 PRODUÇÃO CARTOGRÁFICA A produção cartográfica considera a abrangência de todo o desenvolvimento do trabalho que foi executado para cada uma das etapas propostas no projeto onde contempla o conjunto programado de atividades de acordo com o cronograma estabelecido 41 Fotoindice Na elaboração do Fotoíndice as imagens foram subamostradas em 70 no Software Irfanview com o objetivo de minimizar o desempenho computacional durante sua realização O fotoíndice foi produzido a partir da sobreposição das áreas comuns às imagens aéreas realizada no software Autocad na versão de 2016 em sua extensão Civil 3D onde 13 foram criados layers para o encaixe correto das imagens complementado de informações como escala da foto distância focal da câmara tamanho do pixel no sensor e tamanho do pixel no terreno Ground Sample Distance GSD Deste modo auxiliou na logística para decisão da localização dos pontos de apoio e verificação e ainda seleção das imagens que abrangem a área de interesse Figura 5 Fotoíndice do bloco fotogramétrico da área total UFRA Fonte Levantamentos 2025 Sendo assim partindo da geração do fotoíndice e considerando a área de interesse área 1 folha SA22XDIII3SOCIV6 as nomenclaturas das imagens que abrangem está área são demonidadas no Quadro 3 ressaltando que as mesmas serão utilizadas para execução da fototriangulação geração da vetorização ortofotocartas e mosaico Quadro 3 Nomenclatura das faixas e imagens que abrangem a área de interesse Faixa 10 Faixa 11 Faixa 12 100035 119240 129212 100034 119239 129213 100033 119238 129214 14 100032 119237 129215 100031 119236 129216 42 Apoio de Campo Os pontos de apoio devem ser bem distribuídos no bloco fotogramétrico para a produção da fototriangulação uma vez que as junções de suas posições materializam o sistema de referência no espaço objeto ANDRADE 1998 Os pontos de check por sua vez desempenham a função de avaliação da qualidade dos produtos gerados em cada etapa Esta seção do trabalho trata dos procedimentos executados desde o planejamento dos pontos até o ajustamento de suas posições abrangendo o processo de obtenção das altitudes ortométricas 43 Planejamento dos pontos de apoio e verificação Nesta etapa foi determinada a quantidade de pontos a serem levantados para a fototriangulação a partir da Distância Máxima de Ponte do inglês Maximum Bridging Distance MBD que considera os dados do voo realizado durante a aquisição das imagens como base aérea distância focal precisão planimétrica da carta e de paralaxe assim como a escala da carta a ser construída de 12000 As Equações 6 e 7 foram utilizada para determinar da quantidade de modelos sem pontos de apoio para planimétrica e altimetria respectivamente MDB0047B μfB μ0Z 6 μh μ0Z Bf 23040506 N0250 N ² 7 Onde MBDB Número de modelos sem apoio 2 modelos B base aérea em metros 79926 m f distância focal da câmara utilizada 479556 mm μ precisão planimétrica da carta em mm foi adotado 017 mm μₒ precisão planimétrica da medida de paralaxe em mm foi adotado 0005 mm μh 13 da equidistância das curvas de nível de 2 em 2m 15 Como resultado para a razão MBDB foram obtidos que a cada dois modelos seriam necessário um ponto de apoio planimétrico Quanto à altimetria não foi possível determinar a quantidade de modelos sem apoio pois o resultado da equação de segundo grau não fornece um número real Deste modo foi realizado o planejamento do apoio de campo juntamente com as empresas Fotocart CartMensura Engcart e outras Para esta etapa utilizouse do fotoíndice para dar auxílio na escolha de pontos planialtimétricos localizados no início meio ou fim de cada faixa e as imagens dos blocos para verificação da característica fotoidentificáveis dos pontos Os pontos devem estar bem distribuídos uniformemente e estar distantes de obstáculos naturais e antrópicos que possam causar multicaminho ou obstrução dos sinais GNSS 44 Levantamento dos dados GNSS dos pontos de apoio e verificação Devido à grande extensão da área a ser mapeada e a necessidade de muitos pontos de apoio e pontos de check cada empresa se responsabilizou por coletar três pontos No que diz respeito a esta empresa determinouse a coleta de três pontos de pertencentes as faixas 11 a 13 como demostrado na Figura 6 Figura 6 Pontos de apoio e de cheque distribuídos no bloco fotogramétrico destacando em azul os pontos que esta empresa foi responsável e em vermelho dos demais grupos Fonte Levantamentos adaptado de Google Earth 2025 Na etapa de coleta dos pontos em campo o método de posicionamento utilizado foi o posicionamento relativo estático pois neste método tanto o receptor da estação referência quanto o da estação com coordenadas a determinar permanecem estacionados durante todo o levantamento tendo duração de coleta variando de 20 minutos até várias horas Nesse caso 16 usouse o próprio Receptor GNSS e as estações de referência RBMC BELE e BEPA situadas na sede do SIPAM Sistema de Proteção da Amazônia e do INPE Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais em Belém respectivamente As duas estações de referências citadas acima foram escolhidas por serem as mais próximas do levantamento gerando linhas de bases inferiores a 10 km diminuindo o tempo de coleta se não houver ocorrência de obstrução e sob condições ionosféricas favoráveis solucionando as ambiguidades existentes O intervalo de gravação adotado para os pontos C3 P5 e P9 previamente estabelecidos ao grupo durou na média de aproximadamente 30 a 40 minutos para linhas de base no intervalo 10 km 20 km entre as estações e pontos segundo recomendações do INCRA 2010 A máscara de elevação utilizada foi de 10º 45 Processamento dos dados GNSS Na fase de processamento dos dados GNSS foi utilizado o receptor GNSS Geodésico Ruide R90T cujos arquivos provenientes do aparelho sofreram um tratamento no âmbito de transformação de sua extensão original de fabricação sth para o formato Rinex através do aplicativo ToRinex Esta transformação é necessária devido o não reconhecimento de arquivos na extensão sth pelo software TopcomTools v823 Configuração do projeto no Software TopcomTools v823 Padronização dos dígitos de coordenadas distâncias e ângulos Seleção do fuso horário UTC 3 horas Brasília Sistemas de coordenadas Projeção UTM fuso 22 Sul Referência SIRGAS Unidades Linear em metros e Angular em dms grauminutosegundo Ajustamento padronização do nível de confiança dos testes estatísticos em 68 mais rigoroso e o critério de rejeição por controle de qualidade Controle de qualidade precisão linear tolerável 009 m precisão horizontal método estático 0038 m precisão vertical método estático 0075 m para as observáveis do receptor as mesmas precisões citadas GPS processamento parâmetros de máscara de elevação em 10 graus e sistema disponível GPS Dentro do software TopcomTools v823 foram importados os seguintes arquivos Observáveis GPS já no formato Rinex Efemérides precisas encontradas no site do IGS Serviço Internacional GNSS relacionadas ao dia da semana GPS 1936 para os pontos C3P9 bem como 1933 para o ponto P5 do levantamento 17 Descritivo das estações RBMC BELE e BEPA informações sobre antenas desvios padrões das coordenadas cartesianas Como resultado os pontos ajustados são mostrados no Quadro 4 Quadro 4 Coordenadas E N UTM Fuso 22S em SIRGAS e altitudes geométricas h e respectivos desvios padrão Pontos de Apoio e Cheque E m σE m N m σN m h m σh m INOVAÇÃOC3 7843454357 00073 98380672260 00058 223450 0009 ZOOTECNIAP9 7856792100 0016 98391637575 00109 201650 0027 CEAMAZONP5 7841155573 00175 98376917235 00155 225685 00273 E após os pontos ajustados alcançouse as precisões no Quadro 5 Quadro 5 precisão alcançada dos pontos coletados 46 Altitude Ortometrica Ao se determinar as coordenadas de um ponto ômega phi e kappa φ λ h utilizase o posicionamento GNSS a componente altimétrica não está referenciada ao geoide tornandose necessária a transformação da altitude geométrica h para ortométrica H a partir da combinação GNSSNivelamento com um modelo geopotencial ARANA 2004 A Figura 7 mostra a diferença entre tais altitudes denominada ondulação geoidal N 18 Point From Point To Start Time Duration Horizontal Precision m Vertical Precisionm BELE C3 14022025 1442 003730 0005 0008 BELE C9 14022025 1605 003130 0018 0027 BELE P5 26012025 0951 013130 0006 0012 BEPA P5 27012025 0951 023130 0003 0007 Figura 7 Ondulação Geoidal Fonte Adaptado IBGE 2012 O software MAPGEO2015 foi utilizado para saber a ondulação geoidal de cada ponto Todavia foi necessária a noção da precisão do MAPGEO2015 e a realização de propagação de covariâncias Sendo imprescindível a coleta de dados do GNSS e das Referências de Nível RN situadas próximos às áreas de interesse para definir a ondulação do geoide no modelo geopotencial assim criando um modelo geoidal local Para as coletas de dados foram utilizados dados GNSS da RN de Bujaru A ondulação geoidal da RN de Bujaru obtida através do MAPGEO2015 resultou no valor 2759 m foram utilizadas para o cálculo da altitude ortométrica destes pontos as altitudes calculadas foram comparadas com as Altitudes ortométricas do descritivo para chegar ao fator de correção c usado para aprimorar as altitudes ortométricas Assim o fator de correção foi aplicado no cálculo da altitude ortométrica mostrado na Equação 8 H h Nmapgeo2015 C 8 A Tabela 6 apresenta as altitudes ortométricas conhecida e calculada da RN de Bujaru e o fator de correção do MAPGEO2015 Tabela 6 altitudes Conhecidas e Calculadas da RN de Bujaru e do Fator de Correção N Altitude Ortométrica Fator de Correção N Ponto Conhecida Calculada Rn Bujaru 2863 2759 104 Determinando as altitudes ortométricas dos pontos de apoio a propagação de covariâncias foi corrigida para o cálculo da precisão relativa das altitudes corrigidas 19 Inicialmente foi utilizada a precisão do MAPGEO2015 para cada ponto A precisão relativa do MAPGEO2015 para cada ponto foi calculada utilizando a Equação 9 baseada no cálculo do erro médio apresentado na Norma Brasileira 13133 ABNT 1994 δmapgeo 104 s 9 Em que 104 m é a precisão relativa do MAPGEO2015 por km s é a distância planimétrica em km entre o ponto de referência RN Bujaru e o ponto esperado no sistema de referência SIRGAS2000 na projeção UTM fuso 22S Foi calculada a precisão relativa de δc através da Equação 10 δcδ h 2δRN bujar u 2 10 Onde δh é a precisão da altitude geométrica de cada ponto e δRN Bujaru é a precisão da altitude ortométrica do ponto de referência sendo igual a 2759 m Finalmente calculouse a precisão da altitude ortométrica δH de cada ponto onde está demonstrado na Equação 11 δHδ h 2δmapgeo 2δc ² 11 As altitudes corrigidas e suas respectivas precisões são mostradas na Tabela 7 Tabela 7 Altitudes e precisões do ponto de controle e pontos de check PONTO Hm δHm C3 0005 0008 P9 0018 0027 P5 0006 0012 20 47 Fototriangulação Nesta etapa do trabalho foram utilizadas todas as fotos do bloco fotogramétrico sendo um total de 30 fotos divididas em 6 faixas divididas entre 6 grupos empresa AEROCARTA SA forneceu as imagens em Janeiro de 2025 tendo um GSD de 10 cm que equivale ao tamanho do pixel em 045 μm no sensor O processo foi realizado com 30 fotos divididas em 3 faixas 1112 e 13 para a execução do serviço para geração da base cartográfica da Universidade federal Rural da Amazônia UFRA Para realização da fototriangulação foram utilizados os parâmetros de orientação exterior POE aproximados dos seus desvios padrão e para cada fotoimagem com isso devemos ter uma breve explicação sobre o que são os POES os mesmo consistem nas coordenadas X0Y0 Z0 do centro perspectico da imagem agrupando com seus ângulos de orientação Ômega Phi e Kappa ω φ κ Os POEs utilizados neste processo foram disponibilizados pela empresa AEROCARTA SA e estará no Anexo A Os Parâmetros de Orientação Interior POI usados consistem nos dados para reconstrução do feixe perspectivo da câmera usada sendo o tamanho do pixel coeficientes de distorção distância focal calibrada Estes parâmetros podem ser obtidos no certificado de calibração da câmara que foi cedido pela empresa AEROCARTA SA e os parâmetros de calibração estará no Anexo B O aplicativo Imagine versão do Erdas foi usado para a fototriangulação nos quais foram inseridos os dados do projeto e Parâmetros de Orientação Interior POI Tabela 8 Parâmetros da câmara para a fototriangulação no Imagine versão do Software Erdas Imagine Tipo de câmara utilizada Digital PHASEONE Sistema geodésico de referência SIRGAS2000 Sistema de projeção UTM fuso 22S Tabela 9 Parâmetros de Orientação Interior Parâmetro Id Valor Distância focal F 479556 00026 mm Ponto principal x0 36092 mm 00013 mm y0 26092 mm 00009 mm Distorção Radial Simétrica k1 3178E05 mm² 1300E07 mm² k2 1702E08 mm4 4440E010 mm4 k3 300E012 mm6 0000E012 mm6 Distorção Descentrada p1 2422E06 mm¹ 1821E07 mm¹ p2 3523E06 mm ¹ 1288E07 mm¹ 21 Todas as fotos foram inseridas de acordo com seus POE e POI em seguida foram inseridos os pontos levantados por cada equipe que serviram como base para a fototriangulação foram 14 pontos de apoio e 4 pontos de check e assim gerando no software Erdas imagine Figura 8 Bloco de Imagens com pontos de controle e cheque que levantados Para realizar o método utilizouse o modo automático para geração de TIE POINTS a orientação e posição das imagens foram consideradas fixas e para melhor resultado os parâmetros utilizados foram default método de fotogrametria para o processo de correlação de imagens utilizandose a distribuição de 25 pontos por foto Quadro 6 Parâmetros utilizados para o processo de correlação de imagens Imagens utilizadas Imagens ativas todas as imagens do projeto Layer RGB Layer 1 correspondente à banda do vermelho que apresenta maior contraste entre os objetos da cena Tamanho da janela de busca 21 x 21 pixels Tamanho da janela de referência 07 x 07 pixels Tamanho das janelas dos mínimos quadrados 21 x 21 pixels Características da densidade dos pontos 100 Coeficiente de correlação 08 Acurácia inicial 10 Parâmetros utilizados para a distribuição dos pontos de enlace por foto Quantidade dos pontos por foto 25 pontos Sendo assim foram medidos cerca de 16128 pontos de enlace TIE POINTS e os POE foram retomados para initial parâmetro de configuração para melhorar o processo com o intuito de se editar os pontos correlacionados de forma errada 22 Esta verificação de pontos de enlace consiste na verificação da raiz quadrada do erro médio quadrático RMSE da localização desses pontos nas imagens A edição consiste na mudança de localização nas imagens ou seja mudar a localização destes pontos para que esses erros sejam ajustados corretamente para a localização correta excluir pontos que estejam com RMSE alto assim após realizar os cálculos para tendência quiquadrado e outros para que o processo passe no controle de qualidade e assim gerarse o bloco de faixas de imagens com tie points plotados Figura 9 Blocos de faixas de imagens com tie points plotados Em seguida editouse todos esses pontos de forma manual e algumas vezes automáticas para chegar ao RMSE desejado no projeto considerando a orientação interior e o desvio padrão como absoluto e os POE como aproximação No final do processo realizouse o cálculo da diferença entre as coordenadas conhecidas e as calculadas pela fototriangulação dos pontos de check e subsequentemente foram obtidos os valores da média e do desvio padrão dos pontos de check e enlace resultando no sigma posteriori de 05943 m na fototriangulação Outro resultado muito importante neste processo foram os valores do RMSE para os pontos de apoio e de check como mostra a Tabela 9 Tabela 10 Valores de RMSE para os pontos de apoio e pontos de check RMSE E m RMSE N m RMSE H m PONTOS DE APOIO 01013 0128 10501 PONTOS DE CHECK 02038 00535 03975 48 Analise Controle de Qualidade da fototriangulação 23 Para verificarse o processo realizaramse vários testes para verificação da precisão e tendência na fototriangulação para que chegasse numa probabilidade de 90 dos pontos dentro do erro estabelecido para isso realizouse a análise da qualidade do processo com a referência de Galo e Camargo 1994 e assim realizouse os testes de verificação do controle de qualidade 49 Teste de tendência Este teste baseiase na média entre o homologo e as coordenadas dos pontos de check proveniente da fototriangulação ou seja analisaremos as discrepâncias entre as coordenadas para chegar aos valores aceitáveis Estes cálculos são realizados para as três componentes das coordenadas neste caso utilizando as coordenadas de referência Xisendo assim de verificação e as coordenadas medidas no LPS Xic xiXiXci 11 Subsequentemente foi realizado o teste de hipóteses para a tendência que considera uma hipótese básica Ho contra uma hipótese alternativa H1 tal que H0 H1 sendo Ho a hipótese que é verdadeira ou seja que neste caso a fototriangulação não apresenta tendência Este teste de hipóteses é realizado e representado por Ho x0contra 12 H 1 X 0 13 Sendo calculada a estatística amostral t a partir da Equação 14 e a seguinte verificação da posição do t amostral com o valor teórico tn1a2 em que n é quantidade de pontos no projeto tx x s x n 14 txt n1 a 2 15 24 Em seguida podese obeservar na Tabela 10 as diferenças e discrepâncias das coordenadas E N H para os pontos de check bem como sua média e desvio padrão Tabela 10 Pontos com valores de discrepância em E N e H PONTO E N H C1 0093528 0124063 187058 C2 0093468 009857 1059924 C3 0025672 0012669 0000736 C4 0108711 0380716 0124501 MÉDIA 002286254 000 00889315 DESVIO PADRÃO 0096989014 0122958951 0972752924 Na tabela 11 apresentase o T amostral e o valor teórico utilizando nível de significância de 10 como foi representado por Galo e Camargo 1994 Tabela 11 Tendência de Controle de Qualidade T 2061304366 074382493 0314440027 T tab 2353363435 2353363435 2353363435 Neste caso o modulo de t amostral para E N e H mostrouse menor do que o valor teórico estabelecido portanto verificase que a fototriangulação não apresentou resultados tendenciosos para as coordenadas do processo sendo a hipótese alternativa descartada 410 Análise de Precisão Precisamos ter a precisão da fototriangulação para o projeto passar no controle de qualidade sendo assim foi feita a comparação entre o desvio padrão das discrepâncias E N e H com ½ do EP planimétrico pelo fato de ser um processo intermediário Com isso a precisão precisa obedecer a esses critérios para passar no controle de qualidade Mais uma vez foi utilizado o teste de hipótese básica Ho contra uma hipótese alternativa H1 tal que Ho H1 sendo a hipótese básica que se supõe verdadeira Sendo assim esta hipótese se diz verdadeira no teste da fototriangulação para chegarmos a uma precisão desejada Este teste pode ser representado por Ho S ² x0² x contra 15 H 1 S² Xo ²x 16 25 Onde Sx é o erro das coordenadas X padrão esperado Como o EP planimétrico é o valor considerado para a resultando das coordenadas EN considerase para estes testes planimétricos os valores obtidos da equação 17 e para os altimétricos consideramos os valores obtidos pela Equação 18 σeσnEp plan 2 17 σhEPalt 18 Como resultados obtivemos o valor de 0120208153 como erro padrão esperado para as coordenadas planimétricas EN e 0335 como erro padrão para altimetria Para chegarmos ao valor final e vermos se o projeto passou no controle de qualidade calculamos a estatística dada pela equação comparando ela com o valor teórico tn1a 2 obtido pelo teste do qui quadrado Onde n é a quantidade de pontos de verificação no projeto Na Tabela 13 apresentase os dados para a estatistica e as coordenadas EN e H e os valores obtidos para x² Tabela 13 Precisao para Fototriangulação Q 4757802401 0668611001 5451248473 qtab 6251388631 6251388631 6251388631 Como a estatistica x² para cada coordenada mostrouse coerente para o valor teorico do teste a hipotese alternativa foi rejeitada e verificouse que a fototriangulação apresentou resultados precisos para as coordenadas EN e H para atingir o EP planimetrico desejado no produto final 411 Análise da qualidade da vetorização Segundo Galo e Camargo 1994 uma das etapas fundamentais do processo de produção de cartas consiste no controle de qualidade geométrica O procedimento de análise da exatidão cartográfica baseiase na análise das discrepâncias entre as coordenadas dos pontos obtidas por meio das feições restituídas e as coordenadas ajustadas calculadas a partir de observações realizadas em campo consideradas como coordenadas de referência 26 Coletouse 12 pontos de verificação sendo 6 pontos em que as empresas trabalharam em cooperação para obter melhores resultados Utilizando os mesmos equipamentos e parâmetros para coleta e processamento de dados GNSS Figura 10 Distribuição dos pontos do controle geométrico para controle de qualidade da vetorização Fonte Levantamentos adaptado Google Earth 2025 Para a análise da qualidade da vetorização foram realizados testes de tendência e precisão tStudent QuiQuadrado respectivamente sendo as formulações teóricas apresentadas na Equação 19 utilizando os pontos citados anteriormente t x1x 2μ1μ2 s² p n¹ s ² p n² sendo x ² i1 n oiei² ei 19 A Tabela 13 apresenta as discrepâncias das coordenadas EN dos pontos de verificação bem como sua média e desviopadrão Nesta etapa fazse a análise somente da planimetria pois a altimetria é analisada a partir da geração das curvas de nível Tabela 13 discrepância das coordenadas EN Ponto E m N m P1 Arena Ufra 0025 0023 P2 Escola 0026 0024 P3 Muro 0027 0024 27 P4 Solos 0025 0024 P5 Reitoria 0024 0022 P6 SOLOS 0025 0022 P7 GUARITA 00019 00018 P8 CURVA 00018 00016 P9PISCINA UFRA 00023 00019 P10 ENTRADA UFRA 00044 00044 P11 PISCINA MUSEU 00050 00050 P12 ARENA MUSEU 00045 00047 Média 000335 000315 Desvio padrão 0001466 0001621 Tabela 14 Análise de tendência para a vetorização E N t amostral 034 O67 t 165 1795 1795 5 BANCO DE DADOS GEOGRÁFICO Ao serem finalizados os processos de restituição e edição do MDT para interpolação das curvas de nível foi possível a construção do banco de dados geográficos A construção do banco de dados foi realizada no software ArcGIS construído a partir da biblioteca de feições vetorizadas Esta etapa é fundamental para o planejamento e integridade do banco de dados geográficos favorecendo sua implementação e alimentação dos dados referentes às feições Para sua elaboração utilizouse o módulo ArcCatalog no qual foram definidas as Feature Dataset coleção de Feature Classes que compartilham uma mesma característica como por exemplo a vegetação as respectivas Feature Classes objetos geográficos representados espacialmente por pontos linhas ou polígonos acompanhados de seus atributos e a geometria das feições Após a criação da estrutura do banco de dados geográficos foi realizada a alimentação das classes de feições com os dados provenientes do processo de restituição A estruturação do banco de dados pode ser visualizada na Figura 11 28 Figura 11 layers de vetorização Fonte Levantamentos 2025 6 Modelo Digital de Terreno MDT O MDT consiste na elaboração de curvas de nível que representam o perfil topográfico de determinada área de interesse em detrimento de feições antrópicas e naturais árvores Embora o processo automático automação seja o grande atrativo à fotogrametria digital Modelos Digitais de Terreno gerados automaticamente necessitam de muita edição A geração desses modelos ocorre com base na etapa de Aerotriangulação apropriandose dos parâmetros das imagens utilizadas A correspondência de imagens é um processo mal condicionado segundo HEIPKE 1996 pelo fato de que dado um ponto em uma imagem seu homólogo correspondente em outras imagens pode não existir devido a oclusões terá mais de uma possibilidade de correspondência devido a padrões repetitivos nas imagens não ser estável devido a ruídos presentes nas imagens Segundo NORVELLE 1996 a quantidade de dados gerados automaticamente por correlação correspondência de imagens em 15 minutos requer mais de 5 horas de verificação e edição A Figura 12 representa um exemplo da disposição dos pontos gerados pelo software ERDAS Imagine Photogrametry automaticamente nos pares de imagens que contemplam a área 1 29 Figura 12 Pontos gerados automaticamente pelo software sobre a área 1 Fonte Levantamentos 2025 A edição da malha gerada consiste em realocar pontos que estejam sobre feições acima do solo como por exemplo edificações e árvores para a cota correta que é a do solo propriamente dito condição que justifica o significado de MDT ou seja a representação das características do terrenorelevo e as curvas de nível se adaptam simultaneamente às correções 61 Parâmetros configurados para o MDT Rede Irregular de Triângulos TIN foi utilizada para a interpolação do modelo segundo Felgueiras 2004 a amostragem irregularmente espaçada é mais eficiente na representação de superfícies pois conserva uma maior densidade de pontos amostrais sobre variação de relevo A Figura 13 representa uma superfície formada pelo modelo TIN Figura 13 Superfície formada pelo modelo TIN 30 Fonte Levantamentos 2025 O método usado para a geração do modelo TIN foi a Triangulação de Delaunay presente no módulo Classic ATE Automatic Terrain Extraction do software Imagine que consiste no critério de maximização dos ângulos internos dos triângulos contidos pela malha ou seja estes triângulos devem estar o mais próximos de equiláteros na malha final A Figura 14 ilustra os parâmetros para a geração do MDT Figura 14 Superfície formada pelo modelo TIN Fonte Levantamentos 2025 7 ORTOFOTO E MOSAICO Segundo Wolf 1983 a ortofoto é uma fotografia que mostra imagens de objetos em suas posições cartográficas verdadeiras As ortofotos são fotografias em projeção ortogonal geometricamente equivalentes a mapas convencionais planimétricos de linhas e símbolos 31 Deste modo possibilita a medição direta de ângulos distâncias e áreas Além disso permite fácil interpretação devido à riqueza pictorial No processo têmse como dados de entrada as imagens cedidas pela empresa AEROCARTASA que abrangem a área de interesse neste caso o campus da Universidade Federal Rural da Amazônia UFRA a fototriangulação e o MDT devidamente corrigido e como dados de saída a imagem da ortofoto Pelo fato de problemas de impossibilidade de softwares obteve dados e imagens cedidas pela empresa AEROCARTA SA tendo em vista que a empresa fez um levantamento para atualização da base cadastral de Belém em 2014 com levantamento aerofotogramétrico perfilamento a laser entre outros serviços Figura 15 Mosaico de ortofotos da área total de interesse Fonte Levatamentos 2025 71 Análise de qualidade do mosaico de ortofotos e altimetria A análise da qualidade das curvas de nível foi realizada em conjunto com a análise da qualidade do mosaico de ortofotos Foram realizados testes de tendência e precisão tStudent e QuiQuadrado respectivamente 32 As coordenadas planimétricas de cada ponto de verificação foram obtidas no mosaico de ortofotos e a componente altimétrica de cada um foi obtida a partir da interpolação das curvas de nível que foram sobrepostas no mosaico de ortofotos Os valores da análise de controle do mosaico e altimetria serão inseridos posteriormente pois está faltando alguns dados serem ajustados pelo contratante parâmetros de altimetria ainda sendo corrigidos 8 CARTA TOPOGRÁFICA Os parâmetros dos bancos de dados foram o estopim para tornar disponíveis todas as feições de interesse devidamente estudadas e validadas o que tornou possível a elaboração da carta topográfica utilizandose para isso o módulo ArcMap do ArcGIS As feições que foram vetorizadas no software ARCGIS E QGIS foram inseridas no layout elaborado pela empresa ajustando parâmetros necessários como legenda grade de coordenadas localização convergência meridiana e outras informações relevantes A projeção UTM apresenta característica conforme devido a este fato a área de representação das feições foi delimitada pelas coordenadas geodésicas de canto da área de interesse evitando assim a representação de uma área incompatível com as delimitadas pela CIM Para que o produto de escala 12000 seja enquadrado na Classe A conforme INDE 2011 é necessário que 90 dos pontos de verificação possuam exatidão planimétrica abaixo de 034 m Para que o mesmo produto seja enquadrado na Classe A em altimetria com equidistância de curvas de nível de 2 em 2 m é necessário que 90 dos pontos de verificação possuam exatidão altimetria abaixo de 067 m Decreto Brasileiro nº 8981784 então dessa forma os produtos de escala 12000 foram enquadrados na Classe B Figura 15 Representação da carta topográfica com vetorização 33 Fonte Levantamentos 2025 9 ORTOFOTOCARTA A geração da carta topográfica o mosaico disponibilizado pela empresa AEROCARTA SA de ortofotos foi inserido no layout elaborado no módulo ArcMap do ArcGIS e a área de representação e impressão das feições também foi delimitada pelas coordenadas geodésicas de canto da CIM 34 O critério de classificação do produto foi o mesmo adotado para a carta topográfica sendo 042 m para a planimetria e 333 m para a altimetria Figura 17 Representação da ortofotocarta com mosaico Fonte Levantamentos 2025 10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANDRADE J B de Fotogrametria Curitiba SBEE 258p 1998 35 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 13133 Execução de levantamento topográfico Rio de Janeiro maio 1994 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística Disponível em httpwwwibgegovbrhomegeocienciasgeodesia Acesso em 12 jul 2013 MAPGEO2010 Disponível em httpwwwibgegovbrhomegeocienciasgeodesiamodelo geoidalshtm Acesso em 14 ago 2013 INDE Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais Especificação Técnica para a Aquisição de Dados Geoespaciais Vetoriais Diretoria de Serviço Geográfico do Exército Brasileiro 2011 MONICO J F G Posicionamento por GNSSdescrição fundamentos e aplicações 2 ed São Paulo UNESP 2008 Observatório Nacional Declinação Magnética Disponível em httpobsn3onbrjlkmmagdecindexhtml Acesso em 28 de outubro de 2013 UFRGS Universidade Federal do Rio Grande do Sul Cálculo da Convergência MeridianaDisponível em httpwwwufrgsbrengcartTesteconvmerphp Acesso em 28 de outubro de 2013 36 Apêndices Apêndice A CUSTOS 37 CRONOGRAMA 38 ITEM SERVIÇO VALOR R 1 PLANEJAMENTO 10000 2 PONTOS DE APOIO 1300 3 ALTITUDE ORTOMETRICA 8000 4 FOTOTRIANGULAÇÃO 9000 5 VETORIZAÇÃO 25000 6 MDT 7000 7 REAMBULAÇÃO 3000 8 BANCO DE DADOS 8000 9 CARTASPLOTAGEMLAYOUT 10000 0901 2025 1601 2025 2301 2025 3001 2025 0602 2025 1302 2025 2002 2025 2702 2025 0603 2025 1303 2025 2003 2025 2703 2025 0304 2025 1004 2025 1704 2025 2404 2025 0105 2025 0505 2025 Planejame nto de atividades planejame nto de apoio de campo levantame nto dos dados GNSS processa mento dos pontos analise de qualidade do processa mento altitude ortométric a fototriang ulação aprentaçã o da previa NAP1 controle de qualidade da fototriang ulação MDT Edição do MDT Restituiçã o ortofotos Ortofotom osaico analise de qualidade do mosaico analise de qualidade da restituição Banco de dados Geografic o layout plotagem elaboraçã o do relatorio apresenta ção previa dos resultados finais correções do relatorio e produtos Entrega do relatorio e produtos finais defesa do trabalho CONCLUIDO EM ANDAMENTO A CONCLUIR MEMORIAIS DESCRITIVOS DO LEVANTAMENTO Ponto C3 Prédio InovaçãoPCT GuamáUFPA Sistema de SIRGAS Época 2025071 39 Referência Coordenadas Geodésicas Coordenadas Planas UTM ϕ 1274891476S Meridiano Central 51 λ 48264085930W E 7843454357 σE 00073m h 22345m σh 0009m N 98380672260 σN 00058m H 30768m σH 00127 m Fonte GNSSMAPGEO2015 Descrição Ponto Coletado no vértice da faixa de trânsito localizada na rotatória da caixa de agua do PCT GuamáUFPA Ponto P5 CEAMAZON Sistema de Referência SIRGAS Época 2025071 40 Coordenadas Geodésicas Coordenadas Planas UTM ϕ 1280114122S Meridiano Central 51 λ 48264827752W E 7841155573m σ E 00175m h 225685m σh 00273m N 98376917235m σ N 00155m H 28833m σH 01072m Fonte GNSSMAPGEO2015 Descrição Ponto localizado no vértice do lado direito do CEAMAZON que está no Campus da Saúde da Universidade Federal do Pará Ponto P9 ZootecniaUFRA 41 Sistema de Referência SIRGAS Época 2025071 Coordenadas Geodésicas Coordenadas Planas UTM ϕ 1271318711S Meridiano Central 51 λ 48255777853W E 7856792100 σE 0016m h 20165m σh 0027m N 98391637575 σN 00109m H 32868m σH 00382m Fonte GNSSMAPGEO2015 Descrição Ponto coletado em frente ao galinheiro de Zootecnia na Universidade Federal Rural da Amazônia 42 Execução de serviços de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura para geração da base cartográfica na escala 12000 da Universidade Federal Rural da Amazônia do município de BélemPA AMORAS G DIAS R P MATOS R R MOURA E PAIXÃO C 43 Execução de serviços de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura para geração da base cartográfica na escala 12000 da Universidade Federal Rural da Amazônia do município de BélemPA ANEXOS AMORAS G DIAS R P MATOS R R MOURA E PAIXÃO C 44 Execução de serviços de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura para geração da base cartográfica na escala 12000 da Universidade Federal Rural da Amazônia do município de BélemPA AMORAS G DIAS R P MATOS R R MOURA E PAIXÃO C 45 Execução de serviços de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura para geração da base cartográfica na escala 12000 da Universidade Federal Rural da Amazônia do município de BélemPA AMORAS G DIAS R P MATOS R R MOURA E PAIXÃO C 46 Execução de serviços de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura para geração da base cartográfica na escala 12000 da Universidade Federal Rural da Amazônia do município de BélemPA AMORAS G DIAS R P MATOS R R MOURA E PAIXÃO C 47 Execução de serviços de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura para geração da base cartográfica na escala 12000 da Universidade Federal Rural da Amazônia do município de BélemPA Certificado e Atestado de Calibração AMORAS G DIAS R P MATOS R R MOURA E PAIXÃO C 48 Execução de serviços de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura para geração da base cartográfica na escala 12000 da Universidade Federal Rural da Amazônia do município de BélemPA AMORAS G DIAS R P MATOS R R MOURA E PAIXÃO C 49 Execução de serviços de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura para geração da base cartográfica na escala 12000 da Universidade Federal Rural da Amazônia do município de BélemPA AMORAS G DIAS R P MATOS R R MOURA E PAIXÃO C 50 Execução de serviços de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura para geração da base cartográfica na escala 12000 da Universidade Federal Rural da Amazônia do município de BélemPA AMORAS G DIAS R P MATOS R R MOURA E PAIXÃO C 51 Execução de serviços de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura para geração da base cartográfica na escala 12000 da Universidade Federal Rural da Amazônia do município de BélemPA AMORAS G DIAS R P MATOS R R MOURA E PAIXÃO C 52 Execução de serviços de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura para geração da base cartográfica na escala 12000 da Universidade Federal Rural da Amazônia do município de BélemPA AMORAS G DIAS R P MATOS R R MOURA E PAIXÃO C 53 Execução de serviços de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura para geração da base cartográfica na escala 12000 da Universidade Federal Rural da Amazônia do município de BélemPA AMORAS G DIAS R P MATOS R R MOURA E PAIXÃO C 54 Execução de serviços de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura para geração da base cartográfica na escala 12000 da Universidade Federal Rural da Amazônia do município de BélemPA AMORAS G DIAS R P MATOS R R MOURA E PAIXÃO C 55 Execução de serviços de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura para geração da base cartográfica na escala 12000 da Universidade Federal Rural da Amazônia do município de BélemPA AMORAS G DIAS R P MATOS R R MOURA E PAIXÃO C 56