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Comparativo entre levantamento topográfico tradicional X SRTM – estudo de caso em rodovia

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ARTIGO ORIGINAL

SOUZA, Ruiter da Silva [1], MOTA, Ricardo de Oliveira [2], CARVALHO, Diogénes Costa de [3]

SOUZA, Ruiter da Silva. MOTA, Ricardo de Oliveira. CARVALHO, Diogénes Costa de. Comparativo entre levantamento topográfico tradicional X SRTM – estudo de caso em rodovia. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 06, Ed. 01, Vol. 07, pp. 112-130. Janeiro de 2021. ISSN: 2448-0959, Link de acesso: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/engenharia-civil/levantamento-topografico

RESUMO

Para o desenvolvimento econômico de uma região a infraestrutura rodoviária é de suma importância. É necessário que as rodovias apresentem boas condições de trafegabilidade, proporcionando conforto e segurança aos usuários. Para proporcionar tais quesitos é indispensável a elaboração de um bom projeto que, para ser desenvolvido, necessita de um bom modelo digital de terreno (MDT), que é comumente gerado utilizando dados do levantamento topográfico convencional, porém, dependendo da etapa de projeto, seria desinteressante economicamente, além, de precisar de um prazo considerável, quando se conta com poucas equipes de trabalho. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo apresentar uma alternativa que minimiza a demanda de tempo e que possua um menor custo, utilizando dados levantados por satélite Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) na geração de um modelo digital de terreno. O objetivo principal deste trabalho foi realizar um comparativo entre dois Modelos Digitais de Terreno (MDT), gerados a partir de métodos diferentes, um deles pelo método convencional (levantamento utilizando estação total) e o outro utilizando imagens derivada da missão SRTM. O trabalho fez o comparativo do volume de terraplanagem de trecho de rodovia a ser alargado, gerados a partir das superfícies modeladas pelos dois métodos, utilizando o software Autocad Civil 3D. A diferença de volume encontrada é considerada aceitável para uso no nível de projeto executivo, de acordo com o Instituto Brasileiro de Auditoria Pública (IBRAOP).

Palavras-Chaves: SRTM, topografia, estação total, projetos rodoviários, MDT.

1. INTRODUÇÃO

As rodovias possuem uma grande importância no desenvolvimento geral de uma região, pois o modal rodoviário é o mais utilizado no país para transporte e distribuição de cargas e passageiros. Tais rodovias devem possuir condições adequadas de trafegabilidade, proporcionando conforto e segurança.

Para uma rodovia possuir boas condições de trafegabilidade é essencial desenvolver um bom projeto. Segundo Pimenta e Oliveira (2004), um projeto de qualidade deve satisfazer algumas necessidades, como o tráfego, atender as diretrizes do traçado, proporcionar um perfil eminente, respeitar a região atravessada e sempre que possível minimizar os custos.

O desenvolvimento do projeto geométrico de uma rodovia tem com base modelos digitais de terreno (MDTs), que na atualidade são gerados a partir de vários métodos de levantamento.

O mais comumente utilizado é pelo método convencional, com o equipamento estação total, que devido a necessidade de tempo significativo e custo considerável pode ser desinteressante dependendo da fase do projeto.

Uma alternativa ao método convencional com estação total, o método utilizando imagens de satélite, como o SRTM, pode ser uma boa alternativa, pois possui uma produtividade relevante e baixo custo.

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 PROJETO RODOVIÁRIO

Para executar uma obra deve-se dispor de um Projeto de Engenharia, que deverá conter todos dados necessários para seu desenvolvimento. Pereira et al. (2009) menciona, de uma forma mais detalhada, que o Projeto de Engenharia deve ser o mais completo possível, de fácil compreensão, seguindo as normas vigentes, mostrar possíveis problemas e sua solução, ter um bom detalhamento para evitar erros de execução e possuir quantitativos.

Pimenta e Oliveira (2004) complementam dizendo que um bom projeto deve atender as necessidades de tráfego, respeitar as características de um bom traçado e de um bom perfil, estar em harmonia com a região atravessada e, na medida do possível, ter um baixo custo.

O Projeto de Engenharia, de acordo com Lei nº 8.666 de 21/06/1993, deve seguir algumas etapas em seu desenvolvimento, dentre elas a etapa de Projeto Básico e Projeto Executivo de Engenharia.

A primeira etapa é caracterizada como sendo a de concepção do projeto, onde o projetista cria soluções para os possíveis problemas, utilizando da tecnologia, juntamente com sua imaginação e sagacidade. (PIMENTA e OLIVEIRA, 2004).

A segunda etapa, de acordo como Art. 6, inciso X, da Lei nº 8.666, de 21/06/1993, deve conter “o conjunto dos elementos necessários e suficientes à execução completa da obra”, corroborando Pimenta e Oliveira (2004) que argumentam que é a etapa de “detalhamento dos processos de execução das obras concebidas pelo projeto básico.”.

De acordo com DNIT (2006), os projetos rodoviários se desenvolvem em fases, que são: Fase Preliminar, Fase de Projeto Básico e Fase de Projeto Executivo. A primeira, também chamada de anteprojeto, tem como característica o levantamento e estudo de dados com finalidade de estabelecer parâmetros e diretrizes. Antas et al. (2010) dizem que esta fase é o momento de definição de um ou mais traçados, onde seu propósito é de realizar uma avaliação técnico-econômica, ou seja, traçar todos possíveis caminhos e soluções para os problemas, e verificar sua viabilidade por meio de uma estimativa de custo, para dar continuidade ao projeto. Shu (2008) reforça que o resultado desta fase é um projeto em planta tendo como objetivo principal definir a geometria da linha que representa a rodovia, denominada eixo da rodovia. Nela é contido dados planimétricos.

A Figura 1 ilustra um anteprojeto, percebe-se que há dois traçados, o superior sendo a representação do Projeto de exploração e o abaixo sendo a poligonal de exploração.

Figura 1 – Planta baixa de exploração.

Fonte: CAMPOS, 1979.

A fase de Projeto Básico é a escolha de um traçado entre todos os possíveis, detalhando as soluções proposta, fornecendo plantas e outros elementos que possibilitem uma adequada identificação da obra a executar, conforme o DNIT (2006). Antas et al. (2010) complementam dizendo que é a fase em que tem-se soluções específicas para cada problema e um orçamento próximo do real, pois começa-se a ter detalhes no projeto. Shu (2008) diz que esta fase tem como objetivo principal definir a geometria do traçado que corresponde ao eixo da rodovia no plano vertical, denominando-se de greide da rodovia, figura 2.

Figura 2 – Greide.

Fonte: MACEDO, 2008.

A fase de Projeto Executivo consiste no detalhamento do Projeto Básico, com elaboração de itens, fornecimento de plantas, desenhos e notas de serviço que permitam a construção da rodovia, conforme o DNIT (2006), Shu (2008) complementa enunciando que esta etapa ocorre a definição dos elementos de seção transversal, com a determinação de geometria dos elementos de acordo com os planos verticais perpendiculares ao seu eixo. Antas et al. (2010) atentam dizendo que esta fase é muito importante, pois com ela se evitará possíveis erros de execução.

2.2 LEVANTAMENTO CONVENCIONAL

O homem sempre teve a necessidade de conhecer o meio em que vive, por questões de sobrevivência, orientação, segurança, guerras, navegação, construção, etc. Alguns historiadores dizem que o homem já fazia mapas antes mesmo de desenvolver a escrita. Um exemplo que comprova o interesse pelo conhecimento do terreno e a utilização de mapas, seria a divisão do Egito em lotes para cobrança de impostos, em torno de 1400 antes de Cristo (WOLF e BRINKER, 1994).

No princípio a representação do espaço baseava-se na observação e descrição do meio, tendo um resultado grosseiro. Com o tempo surgiram técnicas e equipamentos de medição que facilitaram a obtenção de dados para posterior representação. A Topografia foi uma das ferramentas utilizadas para realizar estas medições. (VEIGA et al., 2007).

Sabe-se, pelo senso comum, que topografia é um estudo da superfície da Terra, mas ela é mais do que isso. Doubek (1989) diz que o objetivo da topografia é o estudo dos instrumentos e métodos utilizados para representação de uma parcela do terreno sobre um plano. Já Espartel (1987) faz uma caracterização um pouco mais detalhada, dizendo que a finalidade da topografia é determinar o contorno, dimensão e posição relativa de uma porção limitada da Terra, não levando em consideração a curvatura da mesma. Numa descrição mais abrangente Oliveira diz:

Topografia é a ciência baseada na geometria e trigonometria plana que se utiliza de medidas horizontais e verticais com a finalidade de se obter a representação em projeção ortogonal sobre um plano de referência dos pontos capazes de representar a forma, dimensão e acidentes naturais e artificiais de uma porção limitada do terreno, detalhando os elementos existentes e variações altimétricos acidentes topográficos.  (OLIVEIRA, 2002, p. 14).

Para se obter os dados topográficos tem-se que ir em campo realizar as medidas, ação denominada de levantamento topográfico. A NBR 13133 (ABNT,1994) denomina o levantamento topográfico como sendo o:

Conjunto de métodos e processos que, através de medições de ângulos horizontais e verticais, de distâncias horizontais, verticais e inclinadas, com instrumental adequado à exatidão pretendida, primordialmente, implanta e materializa pontos de apoio no terreno, determinando suas coordenadas topográficas. A estes pontos se relacionam os pontos de detalhes visando à sua exata representação planimétrica numa escala predeterminada e à sua representação altimétrica por intermédio de curvas de nível, com equidistância também predeterminada e/ou pontos cotados. (ABNT, 1994, p. 3).

Portanto levantamento topográfico, de forma resumida, é a realização das medidas de distâncias horizontais, verticais e inclinadas, de ângulos horizontais e verticais para representação em planta.

A topografia, por ser um estudo do terreno, é uma área dentro da Geodésia, ciência que objetiva o estudo da forma e dimensões terrestre, onde no levantamento não se leva em consideração a curvatura da Terra, por pegar uma pequena parcela do terreno, sua curvatura acaba sendo desprezível, como afirma Pinto (2000). A partir destes dados se possibilitará o cálculo de volumes, áreas, coordenadas, etc.

Para chegar-se aos cálculos, o levantamento topográfico divide-se em duas partes, uma onde só interessa as coordenadas X e Y dos pontos, denominada de planimétrica, que segundo a norma NBR 13133 (ABNT, 1994) planimétrica é o levantamento dos limites e confrontações de uma propriedade, pela determinação do seu perímetro. E a outra onde o interesse está na altitude ou cota dos pontos (coordenada Z), denominada de altimetria, caracterizada por objetivar o levantamento das alturas em relação a uma superfície de referência já conhecida, conforme a NBR 13133 (ABNT, 1994). Não é impossibilitado de ambas serem realizadas simultaneamente, o que vai determinar é a especificação do projeto, logo denominada de planialtimetria como afirma VEIGA et al. (2007).

Souza (2001) afirma que historicamente a topografia tem sido de grande confiabilidade, pois fornece medidas precisas para qualquer tipo de serviço. Esta confiabilidade se desenvolveu juntamente com a evolução dos aparelhos de medição. Os medidores eletrônicos de distância (MEDs) surgiram no ano de 1948, dando maior precisão às medidas. (WOLF E BRINKER, 1994 apud SOUZA, 2001). Silva (1993) afirma que logo em seguida surgiu o teodolito eletrônico, onde ele efetua leitura de ângulos horizontais e verticais, tendo como objetivo a determinação dos ângulos internos ou externos de uma poligonal. Da união do medidor eletrônico digital (MED) com o teodolito surgiu a estação total que realiza leitura de distâncias e ângulos, representando os resultados numa tela de cristal líquido e armazenando os dados em dispositivo do próprio equipamento ou em um coletor externo. (SOUZA, 2001).

Para exemplificar a precisão nas medidas que a evolução dos equipamentos gerou, apresenta-se a Tabela 1.

Tabela 1 – Classificação de estações totais.

Classes de estações

Totais

Desvio-padrão

Precisão angular

Desvio-padrão

Precisão linear

1 – Precisão baixa ≤± 30″ ± (5mm + 10 ppm x D)
2 – Precisão média ≤± 07″ ± (5mm + 5 ppm x D)
3 – Precisão alta ≤± 02″ ± (3mm + 3 ppm x D)

Fonte: ABNT, 1994.

Percebe-se que a precisão linear está na casa dos milímetros e a precisão angular na casa dos segundos. Logo ter um aparelho de baixa precisão significa que o desvio angular está na faixa de ≤± 30″ e o desvio linear está a faixa de ± (5mm + 10 ppm x D).

O levantamento topográfico tem sua importância na atualidade, pois segundo Veiga et al. (2007) ele está presente no planejamento e projeto de uma obra e dependendo da obra, por exemplo uma rodovia, apresenta-se no projeto e execução.

A realização de um projeto geométrico de uma rodovia, de acordo com Filho (1998), divide-se em etapas, que são: reconhecimento (Anteprojeto) e exploração (Projeto), onde a primeira tem como objetivo reconhecer os possíveis locais de passagem da rodovia, fazendo o reconhecimento por meio de levantamento e análise de dados da região, já a segunda baseia-se no levantamento topográfico dentro de uma faixa delimitada do terreno, na qual seja possível traçar o eixo da estrada, utilizando de equipamentos mais precisos. Percebe-se que para chegar no projeto leva-se um tempo considerável, pois faz-se um reconhecimento da área e em seguida vem o possível traçado, a exigência de tempo ocorre devido ao método utilizado, aonde o topógrafo tem que ir em campo e observar tudo que seja importante para representar no projeto, este fato de estar em campo é demorado devido à dificuldade de locomoção, tempo exigido no preparo do aparelho e tamanho da área a ser levantada.

Na faze de projeto, o levantamento topográfico retira as informações necessárias para realização do projeto geométrico e do orçamento, na execução ele está presente nas medições dos serviços, na locação de traçados e na aferição da finalização de cada serviço, para constatar que está de acordo com o projetado conforme Veiga et al. (2007).

2.3 SRTM

No ano de 2000 a agência americana, National Aeronautics and Space Administration (NASA), juntamente com outras agências espaciais, NIMA (National Imagery and Mapping Agency), a DLR (Agência Espacial Alemã) e a ASI (Agência Espacial Italiana), colocou em prática a missão espacial denominada Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) – Missão Topográfica de Radar Transportado – tendo como objetivo obter informações referentes à mapeamento terrestre. A obtenção destes dados da altimetria terrestre é de grande importância para estudos geomorfológicos, já que é possível obter dados e informações da área de interesse por meio das imagens, como curvas de nível, mapas e modelos 3D do terreno, conforme Barros (2009).

As imagens só foram possíveis de serem registradas devido ao método, em que foi utilizado um ônibus espacial, onde dele era feita uma visada vertical e uma lateral utilizando uma haste de 60 metros acoplada ao mesmo. Assim, esta missão mapeou quase toda superfície terrestre, uma média de 80% como cita Valeriano (2004). A superfície foi mapeada por interferometria (emissão programada de sucessivos pulsos eletromagnéticos de alta potência) gerando um modelo digital de superfície (MDS), ou seja, foram feitas imagens da terra em três dimensões (3D), latitude, longitude e altitude (x, y, z). As imagens registradas foram disponibilizadas gratuitamente pela EMBRAPA. As imagens disponibilizadas possuem uma resolução de 3 arcos de segundo (~90m), de acordo Landau e Guimarães (2011).

O modelo gerado pelo SRTM, por possuir uma resolução não muito precisa, cada célula (pixel) tem aproximadamente 90m, para projetos mais detalhados e precisos exigiu-se que surgissem novos MDTs derivados do feito pela NASA. O TOPODATA, diz Valeriano (2004), foi resultado de um projeto do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), objetivando realizar correções e incluir informações em áreas antes sem dados. Os dados foram refinados para melhorar as células (pixel) chegando a aproximadamente 30m, consequentemente melhorando a resolução e aumentando a precisão das imagens.

2.4 MODELO DIGITAL DE TERRENO (MDT)

A maioria dos modelos digitais são gerados com dados obtidos por levantamento convencional, um processo que vem mudando, pois, os modelos gerados por imagens vêm ocupando maior espaço devido sua rapidez e menor custo. Para Landau e Guimarães (2011) os modelos de elevação representam uma alternativa eficaz para uma base topográfica, onde eles cobrem áreas extensas em menor tempo. Burrough (1986) conceitua MDT como um conjunto de dados que contêm informações topográficas de elevação da área, que também pode ser utilizado para obter uma grande quantidade de informações sobre a morfologia da paisagem. Corroborando com Burrough (1986), Jensen (2009) define MDT como uma técnica usada para modelar a elevação e as características dos aspectos hidrológicos e ambientais. Já Andrade conceitua MDT de uma forma mais ampla, dizendo que:

Modelar um terreno significa reproduzir a sua forma. Quando esta reprodução é realizada por meios digitais, diz-se que se fez um Modelo Digital do Terreno (MDT). Existem muitas formas de modelar a superfície de um terreno. No processo de interpolação de altitudes é que fica definida a forma de representação da superfície que se pretende modelar. (ANDRADE, 1998 apud LUCAS; THUM, 2012, p. 2).

Matos (2007), defende que Modelo Digital de Terreno é qualquer conjunto de dados em suporte numérico que, para uma dada zona, permita associar a qualquer ponto definido sobre o plano cartográfico um valor correspondente à sua altitude.

Os métodos de triangulação utilizam unicamente a posição dos pontos como critério para o estabelecimento das ligações. Procuram os triângulos “tão pequenos quanto possível” e que uma linha de interpolação entre dois pontos atravesse uma região do espaço que tem um desses pontos como o ponto mais próximo. Como os MDTs representam o terreno, as informações de declividade, exposição solar e mapeamento da rede de drenagem de áreas extensas são de grande utilidade na agricultura, onde possui uma forte ligação com fatores climáticos. (VERSYPLE et al., 2015). Também nos projetos de estradas, na utilização do MDT como referência para elaboração do projeto geométrico da via segundo SOUZA (2016).

3. METODOLOGIA

A proposta do presente trabalho foi realizar um comparativo entre dois Modelos Digitais de Terreno (MDT), gerados a partir de métodos diferentes, um deles pelo método convencional (levantamento utilizando estação total) e o outro utilizando imagens derivada da missão SRTM.

Foi obtido levantamento topográfico convencional de trecho de rodovia em Goiás e gerado o modelo digital de terreno, com o auxílio de software Autocad Civil 3D e, após, foi selecionada imagem derivada SRTM de um arco segundo do site da NASA, da mesma área correspondente ao levantamento tradicional, figura 3.

Figura 3 – Imagem SRTM da região onde se encontra a rodovia.

Fonte: NASA-National Aeronautics and Space Administration, 2019.

A pista obtida para estudo está situada entre as cidades de Itapirapuã e Aparecida do Rio Claro, no estado de Goiás. Trata-se de um segmento pavimentado e plano de 555,00 m de extensão na rodovia BR-070, de classe I, figura 4. O propósito do estudo foi de alargamento da plataforma da pista existente, que possui 9,00 m largura sendo 7,00 m de pista de rodagem e 1,00 m de acostamento, para 2,50 m de acostamento.

Figura 4 – Imagem de satélite da região do trecho em estudo.

Fonte: Google maps, 2019.

A partir daí, realizou-se a elaboração do projeto geométrico do trecho de rodovia, utilizando como referência cada um dos dois modelos gerados e, posteriormente, foram obtidos os volumes, importante destacar que foi analisado somente o volume de corte, uma vez que as seções consideradas se trata de segmento exclusivamente em corte. Foram considerados os mesmos parâmetros para os dois modelos e analisadas as diferenças obtidas.

3.1 GERAÇÃO DOS MDT´S

Com a obtenção dos dados, de ambos os levantamentos, foi usado o programa Autocad Civil 3D para a geração dos MDT’S, um pelo método convencional e o outro pela imagem derivada SRTM.

Para gerar a superfície pelo levantamento convencional, primeiro criou-se um grupo de pontos, onde a partir dele obteve-se a superfície por triangulação desses pontos. Geralmente o programa interpola todos os pontos, podendo criar interpolações que não existem na prática, assim atentou-se para essas possíveis ocorrências e realizou-se as devidas correções.

Para gerar a superfície do SRTM foi utilizado um software de apoio GIS (Sistema de Informação Geográfica), Global Mapper, para transformar as coordenadas da imagem Geo Tiff (Latitude, Longitude e Altitude) em coordenadas UTM (N, E, Z), obter as curvas de nível e extrair a área de estudo.

Com os dois modelos prontos, foram obtidas informações do perfil longitudinal e transversal do terreno, para posteriores estudos de terraplanagem.

3.2 VOLUMES

Gerados os MDT’S, foram obtidos os volumes de terraplanagem da pista, seguindo a metodologia a seguir.

Foi identificado pelo levantamento convencional o eixo e coordenadas, da rodovia existente, onde a partir dele foi gerado o greide da pista, logo depois foi lançada a seção existente, com 1,00m de acostamento, em cada lado da pista, e determinados os volumes. Em seguida, alterou-se a seção para seu alargamento, com 2,5m de acostamento, determinou-se o volume de terraplanagem para cada seção.

As mesmas seções transversais lançadas como referência, no modelo digital obtido por levantamento tradicional, foram usadas considerando agora no MDT obtido por imagem derivada SRTM, e também, obteve-se o volume de terraplanagem para cada seção.

Ao final, foram comparadas as diferenças dos volumes da seção existente com a nova seção de ambos os modelos.

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 MODELAGEM

Os dados, obtidos do trecho da rodovia através do levantamento convencional, foram tratados e modelados no programa Autocad civil 3D. Com esse modelo, obteve-se informações da superfície do terreno, como seu perfil longitudinal e transversal do trecho da rodovia em estudo. A figura 5 mostra a representação 3D do Modelo Digital de Terreno.

Figura 5 – Modelo digital de terreno pelo método convencional.

Fonte: Próprio autor, 2020.

Por meio deste modelo percebe-se o grau de detalhes que é representado pela superfície, onde se identifica a plataforma da pista na região plana da imagem e também o terreno irregular, às margens da pista.

Do mesmo modo, obteve-se a imagem derivada da missão SRTM, a partir do site da NASA (National Aeronautics and Space Administration), da mesma região onde foi realizado o levantamento convencional. A imagem foi tratada e modelada no programa Autocad civil 3D, gerando o outro MDT. Com esse modelo, também se obteve as informações da modelagem da superfície do terreno, como seu perfil longitudinal e transversal. A figura 6 mostra o MDT gerado pelos dados SRTM.

Figura 6 – Modelo digital de terreno pelo método SRTM.

Fonte: Próprio autor, 2020.

Nota-se que não se tem uma definição de como é realmente o terreno, em função da escala da imagem, criando um grau de imprecisão mais elevado para identificar ou realizar alguma atividade. Logo percebe-se nitidamente a diferença das duas superfícies, pelo grau de detalhes que uma possui em relação a outra.

4.2 PERFIL TERRENO

A figura 7 mostra o perfil longitudinal dos modelos, a linha vermelha representa o perfil do terreno gerado pelo SRTM e em verde o perfil gerado pelo levantamento convencional. A figura mostra melhor uma relativa diferença de cotas em alguns trechos da rodovia. A variação entre as cotas está em média de 1,20m na altitude.

Figura 7 – Perfil longitudinal dos modelos gerados pelo levantamento convencional e levantamento SRTM.

Fonte: Próprio autor, 2020.

4.3 SEÇÃO TRANSVERSAL TIPO

A seção transversal tipo da pista nova adotada para desenvolver os estudos, foi de 12,00 m de largura, sendo 3,50 m de pista de rolamento, 3% de abaulamento e 2,50 m de acostamento em cada bordo da pista. A figura 8 mostra a representação da seção.

Figura 8 – Seção transversal da pista nova.

Fonte: Próprio autor, 2020.

Encontra-se na imagem o eixo da rodovia, representado pela linha na vertical, a pista de rolamento na horizontal e a representação do talude, por meio das setas que saem da pista. Esta seção é meramente representativa para o estudo, pois não se vê uma delimitação mostrando o que é acostamento e pista de rolamento, já que a diferenciação seria para levantamento de quantitativos de material para pavimentação, não tendo influência nos quantitativos de terraplanagem.

4.4 SEÇÕES TRANSVERSAIS DAS PISTAS

Com cota de eixo da rodovia existente, lançou-se um corredor no MDT, gerado a partir do levantamento convencional e pelo SRTM, com a seção transversal adotada no item 4.3. Com o auxílio do Autocad civil 3D, foi obtido o volume de corte do trecho em estudo.

A figura 9 mostra a seção transversal da pista e o perfil do terreno obtido por ambos os levantamentos, na estaca 4. A linha azul mostra a seção do terreno obtido pelo levantamento convencional, a verde o terreno pelo SRTM e em vermelho o corredor com a nova seção.

Figura 9 – Seção transversal das superfícies.

Fonte: Próprio autor, 2020.

Percebe-se que a superfície SRTM não se identifica a presença da pista, em função da escala proporcionada, mas observa-se que ambas as superfícies estão com cotas próximas e também podendo coincidir em outras estacas, como visto na figura 7.

4.5 VARIAÇÕES DOS VOLUMES

Por fim, foi feito um comparativo de volume de terraplanagem gerado por cada um dos modelos, com posterior análise dos resultados. A Tabela 2 apresenta a diferença de volumes obtidos a partir dos dois métodos estudados.

Observa-se que o volume da superfície SRTM resultou num valor maior que pela superfície pelo método convencional, o que era de se esperar, pois, como foi dito, está com cotas mais elevadas.

Após todos os estudos e análises desenvolvidos, chegou-se aos resultados apresentados na tabela 2, onde observou-se que a diferença de volumes gerados pelo método convencional, e por imagem derivada SRTM, ficou na ordem de 3%.

Tabela 2 – Resultado variação volume de terraplanagem.

MDT SRTM Convencional
Volume da seção (m³) Existente 7.969,80 2.306,07
Nova 10.401,51 4.658,80
Variação de volume (m³) 2.431,71 2.352,73
Diferença (%) 3%

Fonte: Próprio autor, 2020.

O Apêndice 1 apresenta as tabelas com os volumes de terraplanagem obtidos pelos dois métodos de levantamento.

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Apesar de normalmente o SRTM ser utilizado para análise de relevo em grandes áreas, percebe-se que os resultados foram satisfatórios para este caso de alargamento do acostamento da rodovia, pois obteve-se 3% de variação entre os dois métodos.

Isso mostrou que a metodologia com imagem derivada SRTM pode ser uma prática viável para diminuir o custo e tempo no desenvolvimento de projetos rodoviários.

Porém, não se deve generalizar essa análise afirmando, por exemplo, que este método pode vir a ser utilizado no projeto executivo de uma rodovia, devido o resultado ser aceitável, conforme recomendação do IBRAOP (2012). Pois trata-se de uma análise isolada, pontual, que merece mais refinamento.

Como observado nos resultados o perfil do terreno gerado pela imagem derivada SRTM, ficou próximo ao perfil do terreno gerado pelo levantamento convencional por ser uma região plana. Deve-se atentar para o conhecimento a respeito do método de levantamento, pois segundo Landau e Guimarães (2011) o MDT (Modelo Digital de Terreno) gerado através de imagem derivada SRTM subestima altitude de locais mais acidentados, podendo inviabilizar os resultados, ou seja, deve-se avaliar as vantagens e limitações de cada método de acordo com o objetivo do trabalho.

6. REFERÊNCIAS  

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[1] Mestrado em Geotecnia e Construção Civil.

[2] Pós-Graduado. Graduação em Engenharia Civil.

[3] Pós-Graduado. Graduação em Engenharia Civil.

Enviado: Dezembro, 2020.

Aprovado: Janeiro, 2021.

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