REESTRUTURAÇÃO DA BASE CARTOGRÁFICA ESCALA 1:25

A elaboração de uma boa Carta Geotécnica passa, primeiro, pela necessidade de se construir uma base cartográfica de elevada qualidade, contendo informações geográficas detalhadas e precisas, que retratem com fidelidade a superfície topográfica da região a ser estudada.

O Brasil, principalmente a região Nordeste, carece de boa cartografia. Em geral, esse importante instrumento de apoio ao gestor moderno, especialmente de grandes cidades, é bastante defasado ou até inexistente. Quando existe, o acervo cartográfico é da década de 1970. O esforço para atualizar essas bases antigas é enorme, e na maioria das vezes é impossível gerar uma base cartográfica digital de precisão, notadamente porque no passado a tecnologia utilizada para a geração dos mapas era completamente distinta da atual, principalmente na precisão dos equipamentos de aquisição de dados ou elementos cartográficos do terreno. Utilizavam-se, também, outros referenciais geodésicos (modelo da forma da Terra e seus parâmetros), que foram mudando ao longo do tempo e, muitas vezes, há dificuldades no reestabelecimento do modelo de origem para transportá-lo à nova referência geodésica de mapeamento.

O acervo cartográfico do município do Ipojuca no período de realização deste trabalho era formado, basicamente, por: carta topográfica da Superintendência do Desenvolvimento do

Nordeste (Sudene) na escala 1:100.000; vetorização da carta topográfica da Sudene 1:100.000 (1970 e 1971); carta topográfica da Sudene na escala 1:25.000 (1970 e 1971); Ortofocarta na escala 1:10.000 (1973 e 1984); Imagens de satélite QuickBird Pancromática (2010), QuickBird Multiespectral (2005 e 2006), Vetorização da QuickBird Pancromática (2010); Plano Diretor Participativo do município de Ipojuca (Unibase 1997).

Atualmente, o Governo do Estado, por meio da Secretaria de Recursos Hídricos e Energéticos, criou o Programa Pernambuco Tridimensional. Esse programa teve início em janeiro de 2014 e encontra-se em fase de conclusão. O objetivo desse projeto foi o recobrimento aerofotogramétrico e perfilamento a laser de todo o território pernambucano por meio de recobrimento aerofotogramétrico na escala 1:5.000. Esses documentos gerados serão ferramentas primordiais para a gestão e o planejamento territorial no estado de Pernambuco, contribuindo para os estudos de detalhe de diversas áreas importantes para o estado.

6.5.1 Mapa altimétrico na escala 1:25.000 de todo o município de Ipojuca

A reestruturação da base cartográfica foi produzida por meio da digitalização de oito cartas topográficas, abrangendo todo o município de Ipojuca, cuja área é de 532,25 km2, tendo como fontes para digitalização as folhas topográficas da Sudene produzidas em 1970-1972: Santo Agostinho – SC-25-V-A-III-3-NO, Ponta da Gambôa – SC-25-V-A-III-3-SO, Cabo – SC-25-V-A-II-4-NE, Ipojuca – SC-25-V-A-II-4-NE, Escada – SC-25-V-AIII-3-NO, Pedra Selada – SC-25-V-A-II-4-SO, Camela – SC-25-V-A-V-2-NO e Sirinhaém– SC-25-V-A-VI-1- NO E SC-25-V-A -V-2-NE, adquiridas na Agência Condepe-Fidem na escala 1:25.000, contendo as curvas de nível, pontos cotados e a hidrografia na área estudada ilustradas na Figura 6.2.

Esses documentos cartográficos não estavam em meio digital. Inicialmente, fez-se necessário digitalizar matricialmente os originais cartográficos, e não as cartas impressas em papel normal. Esse processo passa a converter o meio analógico para o meio digital realizado por meio do escaneamento de todo o conjunto de originais das cartas topográficas. Finalizada essa etapa, obtém-se o conjunto de cartas em formato matricial (raster) que necessitou em seguida ser vetorizada.

Figura 6.2 – Mosaico com as 8 cartas topográficas 1:25.000 no formato matricial

Fonte: Coutinho (2014).

Para execução da vetorização, foi necessário realizar o georreferencimento de cada carta em que é definido o sistema de projeção e o sistema de referência geodésico (datum horizontal). Após o georreferenciamento, passou-se à mosaicagem do conjunto das cartas que é realizado

em um módulo ou funcionalidade específica de um software de cartografia, cujo processo exige ainda um controle de qualidade nas emendas das cartas que geralmente exige cuidados específicos e ajustes pós-processamento. Esse controle de qualidade garante o sucesso da continuidade adequada dos elementos vetoriais que se localizam nas junções entre as cartas.

O controle de qualidade na mosaicagem e no georreferenciamento que antecede a vetorização considerou o valor resultante do erro médio quadrático do processo de georreferenciamento, o qual deve ser menor do que 1 pixel, e a resolução de escaneamento deverá ser de mínimo 0,3 mm x a escala da carta e a análise detalhada de áreas de junções entre as cartas.

Inicialmente, faz-se necessário digitalizar matricialmente os originais cartográficos, e não as cartas impressas em papel normal. Em seguida, foi georreferenciada cada carta topográfica e definidos seu sistema de projeção e o datum horizontal. Na vetorização, foram selecionadas oito categorias de informações, para cada carta topográfica, correspondendo aos seguintes arquivos vetoriais:

i. Hidrografia (hd). ii. hipsográfica (hp). iii. Sistema viário (sv). iv. Localidade (lc).

v. Obra e edificação (oe). vi. Ponto de referência (pr). vii. Limite (lm).

viii. Vegetação (vg).

É importante ressaltar que a vetorização adotada nessa metodologia, seguirá a Especificação Técnica para a Aquisição de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-ADGV) da Inde. Também são considerados alguns elementos de controle de qualidade, como o controle do erro médio quadrático do georreferenciamento, o qual deve ser menor do que 1 pixel, e a resolução de escaneamento deverá ser de, no mínimo, 0,3 mm x a escala da carta.

A Figura 6.3 ilustra o fluxograma das principais etapas da vetorização, utilizando para tanto o Software ArcGIS 10.1.

Figura 6.3 – Esquema do Fluxograma da Etapa de Vetorização

Fonte: Coutinho (2014).

A Figura 6.4 apresenta a base planialtimétrica na escala 1:25.000, já na configuração do layout proposto pela equipe de cartografia.

Figura 6.4 – Carta da Base Planialtimétrica na escala 1:25.000, mostrando a articulação que será utilizada para os mapas nesta escala

Fonte: Coutinho (2014).

6.5.2 Banco de dados geoespacial altimétrico e controle de qualidade dos dados de todo o município de Ipojuca 1:25.000

Finalizado o processo de vetorização das curvas de nível com seu atributo altitude e dos pontos cotados do total da área do município de Ipojuca, obteve-se um banco de dados estruturado com o padrão da Inde, seguindo a ET-ADGV. Nessa etapa, realizou-se uma análise de qualidade topológica das curvas de nível e pontos cotados em relação à hidrografia, levando em consideração a lei do modelado do terreno.

A cada feição vetorizada, deve ser controlada a sua continuidade de cota altimétrica, a sua unicidade, a distância mínima entre os elementos, evitando sobreposições entre os elementos, a sua completude dos elementos vetorizados em relação aos elementos da carta topográfica de origem; consistência de atributos que correspondem aos valores de cota altimétrica de cada curva de nível e de cada ponto cotado adquirido, consistência lógica topológica e geomorfológica, que consiste em verificar se a modelagem altimétrica e sua formato obedece à modelagem física do terreno quando próximos ou coincidentes com

elementos hidrográficos. Uma vez verificados todos esses elementos é validado o seu banco de dados que corresponde à base de dados geoespacial.

A etapa seguinte de trabalho trata da atualização dos dados planimétricos para a geração do mapa planialtimétrico proposto.

6.5.3 Mosaico com resolução 0,60 metros das imagens QuickBird

Para iniciar o processo de aquisição das feições vetoriais de hidrografia e de sistema viário atualizados do município de Ipojuca, foram utilizadas imagens de satélite QuickBird de 2005-2006. Nesse processo foi necessária a geração de um mosaico do conjunto de imagens existentes do município, que consistiu na sobreposição dessas imagens com uma mesma área geográfica, de modo que os pontos das imagens que correspondem ao mesmo objeto de uma cena coincidam espacialmente e sejam fundidas digitalmente. Os principais aspectos do processo de mosaicagem com qualidade é a técnica de normalização de imagens para uniformizar a cor da imagem e a técnica de combinação de imagens e junção dos detalhes comuns do conjunto de imagens adjacentes. O mosaico gerado em questão é originado das 38 imagens ortorretificadas dos produtos da fusão das bandas multiespectrais (resolução espacial de 2,4m) com a pancromática (resolução espacial de 0,6m) do satélite Quickbird adquiridas em 2005-2006. O resultado é uma imagem ortorretificada mosaicada de todo o município de Ipojuca. As imagens ortorretificadas estavam referenciadas ao SAD 69 e foi projetado para SIRGAS 2000.

6.5.4 Mapa Planialtimétrico 1:25.000 de todo o município de Ipojuca

A composição do mapa altimétrico na escala 1:25.000 com o mapa planimétrico 1:10.000, Ortofoto cartas (Figura 6.5), foi necessária para a obtenção de feições de hidrografia e sistema viário atualizado para anos mais recentes. Para obter esse produto, é necessário aplicar a generalização cartográfica nos dados 1:10.000 por causa da redução de escala para 1:25.000. Nesse caso, são selecionadas, classificadas e padronizadas as feições cartográficas que sofrerão simplificações, combinações, exageros, redução ou eliminações gráficas para compatibilizar os detalhes 1:10.000 para 1:25.000.

O sucesso da generalização cartográfica é conhecer e selecionar os objetos levando em conta a hierarquia de importância, seguido de outro processo, no qual ocorrem simplificações de forma e estrutura que devem adequar a resolução da escala de origem cartográfica.

Figura 6.5 – Mapa Síntese do Acervo de Ortofoto cartas 1:10.000, equivalente a 365,27 km², restando 160,94 km² de vazio cartográfico na escala 1:10.000.

6.5.5 Pontos de controle e georrefereciamento para o mapeamento – escala 1:25.000

Foram levantados e medidos em campo 22 pontos (Figura 6.6) com a finalidade específica de georreferenciamento e de controle. O objetivo dessa atividade é a obtenção de coordenadas planimétricas no terreno e identificáveis na carta. Nessa etapa são produzidos os processamentos dos dados coletados e o resultado do processamento. Esses pontos foram utilizados para o ajustamento de todas as bases cartográficas de modo que fossem compatibilizados todos os mapas em um único sistema de referência.

Figura 6.6 – Distribuição dos 22 pontos plotados no Google Earth

Fonte: Coutinho (2014).

Simultaneamente ao levantamento dos pontos, foram geradas monografias para os 22 pontos de controle e de georreferenciamento. A monografia de pontos medidos tem o objetivo de descrever a localidade nas quais os pontos foram posicionados. Contém o croqui de localização do ponto e o memorial descritivo, que descreve o acesso ao ponto. Também são apresentadas as coordenadas obtidas da medição em campo, precisão obtida e fotografias da região, conforme a Figura 6.7.

Figura 6.7 – Exemplo de monografia dos pontos

Fonte: Coutinho (2014). MATERIALIZADO: SIM NÃO X

PONTO LATITUDE LONGITUDE ALTURA ELIP. NORTE (m) ESTE (m)

B012 -8°26'50,10361" -35°08'10,28740" 22,337 9065613,018 264804,684 28,017

FOTOGRAFIA 3

ALTURA ANTENA (m): 1,550 SEMI EIXO MAIOR: 6378137000 M ITRF: 2000 EPOCA 2000.4

COORDENADAS

GEODESICAS UTM ALT.

ORTOMETRICA (m)

DESCRIÇÃO: O PONTO FOI COLETADO NAS INTERSEÇÕES DOS EIXOS DAS ESTRDAS. LOCALIZAÇÃO

FOTOGRAFIA 1 FOTOGRAFIA 2

INICIO DA OCUPAÇÃO: 17:14h UNIDADE DE MEDIDA: Métrica MC = -33º

TÉRMINO DA OCUPAÇÃO: 17:46h FATOR DE ESCALA: 1,000000 MODELO GEODAL: MAPGEO2010 EQUIPAMENTO UTILIZADO: TOPCON HIPER LITE+ ACHATAMENTO: 298,257222101 ZONA: 25 S

MONOGRAFIA DE VÉRTICE GPS