SISTEMATIZAÇÃO DO TERRENO: COMPARAÇÃO DE DIFERENTES MÉTODOS E EQUIPAMENTOS TOPOGRÁFICOS
Antônio Henrique Cardoso do Nascimento1, Edna Lima da Silva2, Aline Luz de Oliveira3, Willyane de Souza Santos4, Carlos André de Souza Sá5
RESUMO: A sistematização de terrenos é necessária para regularizar a superfície irregular de um terreno e para sua realização é fundamental à escolha de um método de cálculo de sistematização e de levantamento topográfico, adequado com a realidade local. Neste sentido, objetivou-se avaliar os métodos de levantamentos altimétricos e de sistematização do terreno na movimentação do solo em áreas com diferentes declividades na UFRPE-UAST, em Serra Talhada-PE. Utilizou-se o delineamento experimental em blocos casualizados, em um esquema fatorial 5 x 3, para testar os efeitos de cinco métodos de levantamento altimétricos e três métodos de sistematização, com quatro repetições. As variáveis analisadas foram volume de corte, volume de aterro, volume de corte por ha-1 e volume de aterro por ha-1. Para as condições experimentais, verificou-se que não houve interação entre métodos de levantamento altimétrico e métodos de sistematização de solo (teste F, P < 0,01). Para as variáveis analisadas, o método de levantamento com receptor GNSS foi o único que diferiu estatisticamente, superestimando o volume de solo movimentado (teste t Student, P < 0,01). Já o método de sistematização pelos momentos diferenciais foi o único que diferiu estatisticamente (teste t Student, P < 0,01).
PALAVRAS-CHAVE: Altimetria, Levantamento topográfico, Volume do solo LAND SYSTEMS: COMPARISON OF DIFFERENT TOPOGRAPHIC
METHODS AND EQUIPMENT
ABSTRACT: The systematization of land is necessary to regularize the irregular surface of a land and for its realization it is fundamental to choose a Method of Calculation of Systematization and Topographic Survey, appropriate with the local reality. In this sense, the objective was to evaluate the methods of Altimetric Survey and Systematization of the ground in the soil movement in areas with different slopes in UFRPE-UAST, in Serra Talhada-PE. A randomized block design in a 5 x 3 factorial scheme was used to test the effects of five altimetric survey methods and three methods of systematization with four replications. The analyzed variables were cut volume, landfill volume, cut-off volume per ha-1 and landfill volume per ha-1. For the experimental conditions, it was verified that there was no interaction between altimetric survey methods and soil systematization methods (F test, P <0.01). For the variables analyzed, the GNSS receiver survey method was the only one that differed statistically,
1 Docente da Universidade Federal Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica de Serra Talhada –
UFRPE/UAST - Serra Talhada – PE. E-mail: antonio.cardoso@ufrpe.br
2 e 4 Discente do Curso de Zootecnia da Universidade Federal Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica
de Serra Talhada - UFRPE/UAST - Serra Talhada – PE.
3 e 5
Discentes do Curso de Agronomia da Universidade Federal Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica de Serra Talhada - UFRPE/UAST - Serra Talhada – PE
overestimating the volume of soil moved (Student t test, P <0.01). Already the method of systematization by the Differential Moments was the only one that differed statistically (Student t test, P <0.01).
KEYWORDS: Altimetry, Topographic survey, Soil Volume INTRODUÇÃO
A sistematização de terrenos é um conjunto de operações, cogentes para regularizar a superfície irregular de um terreno, em declividades iguais em uma ou mais direções ou mesmo em uma superfície nivelada, nos sentidos longitudinal e transversal. A mesma pode ser aplicada em diversas áreas, onde a sua utilização pode ser observada tanto em Obras Civis (Estradas, núcleos habitacionais, distritos industriais, campos de futebol) quanto nas Ciências Agrárias (Irrigação, conservação de solos, construção de viveiros para cultivo de peixes e camarões, pátios de secagem de grãos, dimensionamento de silos trincheira, açudes e barreiros) entre outras aplicações, atuando de forma essencial para a tomada de decisões.
No entanto, o avanço tecnológico das últimas décadas, tem influenciado igualmente a topografia, que desenvolveu ferramentas de medida mais sofisticadas, como estações totais e receptores de sinais transmitidos por satélites (Global NavigationSatellite System - GNSS), proporcionando de maneira mais rápida e, na maioria das vezes, mais precisa, a aquisição, tratamento e análise de dados topográficos (Busnello & Conte, 2015; Melo et al., 2011).
Todo e qualquer trabalho de sistematização estabelece uma movimentação de terra, o nível de sistematização e consequentemente seus custos irão depender, de forma acentuada, do tipo de trabalho a ser realizado. Como exemplo, a viabilidade econômica para a implantação de uma quadra esportiva é subjetiva, pois pode atender a uma série de interesses, tornando o custo dos trabalhos de sistematização do terreno irrelevante, não importando o grau de movimentação de terra, pois os benefícios do projeto não são mensuráveis. Situação diferente ocorre em um projeto de escavação de silos trincheira (armazenamento de silagem) ou de tanques (piscicultura, carcinicultura), onde os altos custos que resultam dos trabalhos de movimentação de terra têm que ser minimizados ao extremo, caso contrário, poderá inviabilizar o projeto pretendido.
Portanto, é essencial que os métodos escolhidos para tal finalidade, sejam compatíveis e forneçam de forma precisa e eficaz as informações necessárias para aplicação da sistematização na área desejada, ou seja, para sua realização é de
fundamental importância à escolha de um método de levantamento topográfico assim como de um método de cálculo de sistematização, que melhor condiz com a realidade local. Uma vez que, os materiais de uso topográfico são inúmeros, e se não houver cuidados específicos como uma boa aferição destes, aumenta-se a chance de existir um grande número de erros.
Nesse sentido, objetivou-se a necessidade de analisar a qualidade dos dados levantados e o melhor custo/benefício entre as principais metodologias e técnicas utilizadas atualmente para os levantamentos planialtimétricos para melhor desempenho da sistematização do terreno.
MATERIAL E MÉTODOS
O trabalho foi realizado em quatro áreas de 0,48 hectares (60 x 80m), com diferentes declividades, localizada na Universidade Federal Rural de Pernambuco, Unidade Acadêmica de Serra Talhada – UFRPE/UAST, em Serra Talhada – PE.
O delineamento experimental foi em blocos casualizados, num esquema fatorial (5 x 3) x 4, para testar os efeitos de 5 métodos de levantamento altimétricos (Nivelamento Geométrico, Taqueométrico, Trigonométrico, Nivelamento com nível de mangueira e com receptor GNSS) e 3 métodos de sistematização (Método do Centróide, dos Mínimos Quadrados e dos Momentos Diferenciais), com quatro repetições.
Para avaliar os métodos de levantamentos altimétricos e de sistematização do terreno na movimentação do solo em áreas com diferentes declividades na UFRPE – Unidade acadêmica de Serra Talhada/UAST no município de Serra Talhada - PE, analisou-se as seguintes variáveis: volume de corte (VC m3), volume de aterro (VA m3), volume de corte por hectare (VC m3ha-1) e volume de aterro por hectare (VA m3ha-1).
Além disso, para auxiliar na melhor compreensão do desempenho dos equipamentos topográficos e método de sistematização, compararam-se visualmente os ajustes dos perfis longitudinais dos terrenos para os melhores e piores equipamentos em função do melhor método de sistematização em cada área avaliada.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na Tabela 1 estão dispostos os valores dos quadrados médios da análise de variância para o Volume de Corte, Volume de Aterro, Volume de Corte por hectare e Volume de Aterro em função dos Tipos de Nivelamento e Cálculos de Sistematização.
Tabela 1. Resumo da análise de variância para Volume de Corte (VC), Volume de Aterro (VA), Volume de Corte por hectare (VC ha-1) e Volume de Aterro por hectare (VA ha-1) em função dos Tipos de Nivelamento e Cálculos de Sistematização.
FV GL Quadrado médio VC m3 VA m3 VC m3 ha-1 VA m3 ha-1 Blocos 3 451697.23ns 318891.36ns 1960492.13ns 1384076.51ns Tipos de Nivelamento (TN) 4 9552723.63 ** 6694308.48** 41461473.41** 29055153.20** Calculo de Sistematização (CS) 2 5251657.07 ** 3745245.66** 22793647.20** 16255406.41** TN X CS 8 54847.47ns 34723.49ns 238052.84ns 150709.53ns Resíduo 42 582904.77 403297.38 2529968.84 1750422.92 Total 59 - - - CV% - 54,67 54,41 54,67 54,41 **
significativo a 1% pelo teste F; (ns) não significativo pelo teste F. FV - Fonte de variação; GL - Grau de liberdade. Verifica-se que, em relação aos fatores isolados tipos de nivelamento altimétrico e cálculos de sistematização, todas as variáveis exibiram uma resposta estatisticamente significativa ao nível de 1% pelo teste F (P < 0,01). Já a interação entre os fatores (Tipos de nivelamento x Cálculos de sistematização) não apresentou influência significativa em nenhuma variável (P < 0,01).
Verifica-se também que não houve influência significativa dos blocos, podendo-se inferir que independentemente da declividade do terreno, a qualidade do levantamento topográfico para sistematização do terreno se dará em função do melhor equipamento e do método de sistematização utilizado. Resultados semelhantes foram encontrados por (Nascimento et al. 2017) quando comparou métodos de levantamentos altimétricos para sistematização de terrenos para irrigação e drenagem.
Na Tabela 2 estão dispostos os Valores médios do volume de corte, Volume de Aterro, do volume de corte por hectare e do volume de aterro por hectare obtido por diferentes métodos de Levantamentos Topográficos.
Tabela 2. Valores médios do volume de corte m3 (VC), Volume de Aterro m3 (VA), do volume de corte por hectare (VC m3 ha-1) e do volume de aterro por hectare (VA m3 ha-1) obtido por diferentes métodos de Levantamentos Topográficos.
Tipo de nivelamento Médias VC m3 Médias VA m3 Médias VC
m3 ha-1 Médias VA m3ha-1 Geométrico 1094,778 a 913,886 a 2280,787 a 1903,930 a Hidrostático 944,174 a 791,343 a 1967,030 a 1648,632 a Taqueométrico 1099,316 a 917,483 a 2290,242 a 1911,424 a Trigonométrico 861,638 a 718,552 a 1795,080 a 1496,985 a Receptor GNSS de Navegação 2982,126 b 2494,738 b 6212,764 b 5197,371 b
Médias seguidas de mesma letra minúscula, na coluna, não diferem entre si pelo teste t com o valor nominal de 1% de significância.
Os resultados experimentais nos permitem concluir que houve efeito significativo dos tipos de levantamentos topográficos sobre o Volume de Corte (VC m3), Volume de Aterro (VA m3), Volume de Corte por hectare (VC m3 ha-1) e Volume de Aterro por hectare (VA m3 ha-1). Para todas as variáveis analisadas, o nivelamento com Receptor GNSS de Navegação foi estatisticamente superior aos demais levantamentos, sendo que os levantamentos Geométrico, Hidrostático, Taqueométrico e Trigonométrico foram estatisticamente iguais, pelo teste t ao nível nominal de 1% de significância.
CONCLUSÕES
O estudo demonstrou que o nivelamento trigonométrico, é o mais apto a substituir o nivelamento com nível de mangueira para sistematização.
O Método de Sistematização pelos Mínimos quadrados, no presente estudo demonstrou ser o mais apto para sistematização do Terreno.
Não há interação entre os Métodos de Levantamentos Altimétricos e os Métodos de Sistematização do solo.
O nivelamento com receptor GNSS de Navegação não é aconselhado para sistematização do terreno devido à ineficiência desse aparelho para tal finalidade.
REFERÊNCIAS
BUSNELLO, F.J.; CONTE, P.R. Levantamento topográfico planialtimétrico com diferentes métodos de levantamento de dados a campo. Revista Tecnológica, v. 3, n. 2, p. 196-205, 2015.
MELO, S. A.; MINÁ, S.J.S.; AQUINO, I.S.; OLIVEIRA, A. G. O uso do GPS de navegação em pequenas áreas agrícolas; Revista Verde, Mossoró – RN – Brasil, v.6, n.4, p.137 – 141. 2011.
NASCIMENTO, A. H. C.; PEREIRA, A. K. P.; BEZERRA, A. C.; SILVA, E. S.; OLIVEIRA, A. L.; MENEZES, O. R. S. C. Comparison between altimetric survey methods for systematization of lands for irrigationanddrainage. Revista Brasileira de Agricultura Irrigada. v.11, nº.5, p. 1685 - 1692, 2017.
