3.3 Obten¸c˜ao e valida¸c˜ao do MDE da vinha
3.3.1 Levantamentos RTK em tempo real para obten¸c˜ao do MDE
Foi utilizado um novo equipamento, dispondo da funcionalidade de configura¸c˜ao em modo corre¸c˜ao diferencial em tempo real calculada e transmitida da esta¸c˜ao de re- ferˆencia terrestre, que permitiu um maior detalhe e precis˜ao. O levantamento seguiu a metodologia anteriormente desenvolvida, tendo sido utilizados os resultados ob- tidos nas etapas 1, Escolha, identifica¸c˜ao e caracteriza¸c˜ao da parcela da vinha e 2, Levantamentos iniciais e metodologia desenvolvida. Contudo, na etapa 2, na de- fini¸c˜ao da estrat´egia de recolha de dados, uma vez alteradas a marca do equipamento e a forma de determina¸c˜ao e rece¸c˜ao das corre¸c˜oes de posi¸c˜ao dos pontos amostra- dos, o modo de configura¸c˜ao do equipamento e do software associado sofreu ligeiras altera¸c˜oes, face `as apontadas na subsec¸c˜ao 3.2.2.
Assim, a metodologia foi validada com um recetor GNSS (Global Navigation Satellite System), MobileMapper 100 (Astech, France), de duas frequˆencias, com sistema modem integrado (GSM/GPRS) permitindo a comunica¸c˜ao quer m´ovel, quer r´adio, para receber e processar os dados recolhidos. Em termos de software, foi usado o Mapper Field, ligado `a antena ASH111661 da mesma marca, com igual banda de rece¸c˜ao e canais GNSS nas frequˆencias L1 e L2. Em termos de hardware, recorreu-se ainda a um bast˜ao convencional (Trimble, USA) adaptado para receber a antena e o equipamento GPS.
84 CAP´ITULO 3. MAPA 3D DA VINHA E LINHAS DE CONDUC¸ ˜AO
tempo real cinem´atico (RTK, Real Time kinematic) atrav´es da rede SERVIR (Sis- tema de Esta¸c˜oes de Referˆencia GNSS VIRtuais do IGeoE) (SER). Sob estas condi- ¸c˜oes e segundo o manual do equipamento (Platform), a precis˜ao tridimensional ´e tipicamente centim´etrica.
Em posi¸c˜oes onde n˜ao foi poss´ıvel a corre¸c˜ao posicional em modo RTK, ap´os estabe- lecida uma esta¸c˜ao virtual para o local, ou onde o sistema de constela¸c˜oes GNSS n˜ao permitia precis˜ao centim´etrica, ou quando n˜ao foi poss´ıvel a capta¸c˜ao de sinal pelo equipamento GNSS, o levantamento foi conduzido pela utiliza¸c˜ao de uma esta¸c˜ao total local (Nikon, Japan), modelo DTM 330 (Nikon), suportada por posi¸c˜oes defi- nidas com o equipamento GNSS. Neste caso, foi necess´aria para a referida corre¸c˜ao a transmiss˜ao com uma base externa pr´opria.
Os dados adquiridos foram filtrados usando uma m´ascara para a precis˜ao posicional menor que dois cent´ımetros. As alturas foram referenciadas acima do elipsoide (HAE, Height Above Ellipsoid ) e as posi¸c˜oes foram-no no sistema de coordenadas local de Portugal PT-TM06/ETRS89 (datum 73) (ETR) que estabelece o tipo de proje¸c˜ao, as unidades, o esferoide e os restantes parˆametros de proje¸c˜ao.
Na etapa 3 da metodologia, aquando do levantamento propriamente dito, o proce- dimento consistiu na cobertura total da parcela do topo ao fundo contornando as bordas interior e exterior dos patamares e caminhos, numa amostragem uniforme de pontos. Na presen¸ca de transi¸c˜oes, optou-se por uma amostragem mais apertada segundo as suas linhas de quebra para melhor defini¸c˜ao de varia¸c˜oes, altim´etricas, conforme explicado na subsec¸c˜ao 3.2.5. A valida¸c˜ao da informa¸c˜ao fez-se ponto a ponto, Figura 3.26.
Na produ¸c˜ao e compara¸c˜ao de resultados no projeto SIG foram adotados procedi- mentos semelhantes aos referidos na subsec¸c˜ao3.2.4, de gera¸c˜ao sequencial de mapas e sua an´alise.
Foi selecionado um pol´ıgono para delimita¸c˜ao da ´area da parcela, contendo a tota- lidade dos patamares a sul do muro, ou seja, semelhante ao pol´ıgono anterior mas com o patamar do topo nordeste onde n˜ao foi plantada vinha, Figura3.27.
3.3. OBTENC¸ ˜AO E VALIDAC¸ ˜AO DO MDE DA VINHA 85
Figura 3.26 – Levantamento na parcela em modo RTK.
Figura 3.27 – Pol´ıgono de contorno da parcela sobre imagem de sat´elite.
O resultado do levantamento com GPS, em modo de corre¸c˜ao diferencial em tempo real (RTK, por cria¸c˜ao de uma esta¸c˜ao virtual para o local) e com esta¸c˜ao total de pontos pode ser observado no layout do projeto SIG desenvolvido, Figura 3.28.
86 CAP´ITULO 3. MAPA 3D DA VINHA E LINHAS DE CONDUC¸ ˜AO
Figura 3.28 – Levantamento de pontos, RTK em tempo real e por esta¸c˜ao total (GNSS).
Sobrepondo os pontos isolados aos definidores das linhas de quebra, obtidos pelo mesmo processo, pode verificar-se um aumento de defini¸c˜ao das patamares e cami- nhos por observa¸c˜ao do layout do projeto SIG, Figura 3.29.
Juntando curvas de n´ıvel de 1 metro `as linhas de quebra, verifica-se no mapa to- pogr´afico da parcela um aumento significativo da clareza na defini¸c˜ao dos patamares e dos caminhos; ´e ent˜ao poss´ıvel a avalia¸c˜ao do comprimento e do desn´ıvel dos es- trangulamentos nos patamares junto ao muro, provocados pela existˆencia do coletor de ´agua, a observa¸c˜ao da configura¸c˜ao das escadas de acesso `a parcela superior da vinha, das bifurca¸c˜oes de alguns patamares e da presen¸ca de patamares sem acesso a caminho, e a perce¸c˜ao da varia¸c˜ao altim´etrica com um metro de resolu¸c˜ao em cada patamar e caminho, Figura3.30.
Para obten¸c˜ao da TIN da parcela, foi mantido o m´etodo de triangula¸c˜ao de Delaunay sobre os pontos recolhidos no presente levantamento.
3.3. OBTENC¸ ˜AO E VALIDAC¸ ˜AO DO MDE DA VINHA 87
Figura 3.29 – Levantamento de pontos e linhas de quebra em modo RTK.
88 CAP´ITULO 3. MAPA 3D DA VINHA E LINHAS DE CONDUC¸ ˜AO
que se especificam na tabela 3.4; ou seja, todos os atributos dos pontos levantados e daqueles que, n˜ao tendo sido levantados, foram determinados por sobreposi¸c˜ao de uma grelha de pontos de 10 cm, inicialmente sem altimetria, ao MDE (gerado pela TIN de pontos levantados). O valor da coordenada Z dos pontos n˜ao levantados coincide com o valor altim´etrico do MDE.
Tabela 3.4 – Tabela de atributos dos pontos levantados e obtidos da TIN do MDE.
Atrib. Caracter´ısticas
ID Identificador ou n´umero do ponto amostrado X, Y Coordenadas X,Y (UTM, m)
Z Coordenada Z dos pontos levantados e dos pontos obtidos por so- breposi¸c˜ao da grelha de 10 cm e TIN de pontos levantados (UTM, m)
AT# Tipo de ´area: OUT (Externo), ND (Obst´aculos), P (Patamar), C (Caminho), T (Transi¸c˜ao)
#: n´umero da ´area tipificada
VIN Linha de videiras: S(Com linha), N (Sem linha)
A informa¸c˜ao obtida nos levantamentos anteriores n˜ao foi utilizada para criar um ambiente virtual de apoio ao planeamento de trajet´orias por ter sido obtida com equipamentos de precis˜ao muito diferente. Contudo, uma vez utilizada a mesma li- nha de corte para obten¸c˜ao dos perfis das TIN anteriores, os resultados podem ser qualitativamente comparados. O n´umero de pontos levantados aumentou significa- tivamente, uma vez que para al´em da amostragem de pontos afastados aproxima- damente de 2 metros nas linhas de limite interior e exterior dos patamares e dos caminhos, foi levantado maior n´umero de pontos nas linhas de quebra.
O aumento de detalhe ´e tamb´em evidente quando observados na Figura 3.31 os perfis do terreno obtidos pelos dois cortes efetuados na nova TIN e na TIN de da- dos do IgeoE (novamente colocada na imagem para que se possa acompanhar a an´alise comparativa dos resultados). Na Figura3.31 (b) identificam-se sete patama- res abrangidos pela linha de corte; os trˆes superiores encontram-se distribu´ıdos de
3.3. OBTENC¸ ˜AO E VALIDAC¸ ˜AO DO MDE DA VINHA 89
forma uniforme, os dois centrais mais afastados entre si, devido `a maior inclina¸c˜ao e altura dos respetivos taludes, e os inferiores (mais pr´oximos da entrada da quinta) novamente distribu´ıdos com uma certa regularidade. Este fato deve-se `a sua pro- ximidade ao caminho, junto `a linha de ´agua, que limita a este a parcela, onde a montanha forma uma concavidade. Na Figura 3.31 (d), o corte norte-sul, prati- camente vertical na posi¸c˜ao, permite obter um perfil mais abrangente em numero de patamares da parcela. Cobre oito patamares, do muro (no cimo) `a entrada (no fundo). Estes apresentam-se talhados de forma uniforme acompanhando o declive da montanha.
(a) Corte 1: Junto ao caminho em TIN de dados originais
(b) Corte 1: Junto ao caminho em TIN de dados RTK
(c) Corte 2: Meio da parcela em TIN de dados originais
(d) Corte 2: Meio da parcela em TIN de dados RTK
Figura 3.31 – Gr´aficos de perfil obtidos por dois cortes em duas TIN.
90 CAP´ITULO 3. MAPA 3D DA VINHA E LINHAS DE CONDUC¸ ˜AO
do levantamento cinem´atico em tempo real, pode observar-se, na Figura 3.32, em quatro vistas distintas uma representa¸c˜ao da topografia mais precisa da parcela que a obtida anteriormente, Figura3.24, resultante do levantamento com GPS diferencial por sat´elites.
(a) Vista sudoeste superior
(b) Vista sudoeste central
(c) Vista oeste
(d) vista este
Figura 3.32 – Imagem georreferenciada da parcela obtido via Google Earth.