UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO TECNOLÓGICO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
Monografia para o Concurso Público do Magistério Superior
“Topografia automatizada como suporte técnico na solução de conflitos em Unidades de Conservação”
.SÁLVIO JOSÉ VIEIRA, Dr. Enga.
Eng° Sanitarísta, Civil e Segurança do Trabalho.
Florianópolis, SC Agosto de 2008.
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO TECNOLÓGICO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
Monografia para o Concurso Público do Magistério Superior
“Topografia automatizada como suporte técnico na solução de conflitos em Unidades de Conservação”
.Monografia apresentada a Comissão do Concurso Público para o Magistério Superior do Departamento de Engenharia Rural do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Santa Catarina, como uma das etapas para ocupar uma vaga para o Cargo de Adjunto I do Quadro de Pessoal da Universidade Federal de Santa Catarina.
SÁLVIO JOSÉ VIEIRA, Dr. Enga.
Eng° Sanitarísta, Civil e Segurança do Trabalho.
Florianópolis, SC Agosto de 2008
FICHA CATALOGRÁFICA
FICHA CATALOGRÁFICA V658t Vieira, Sálvio José
Topografia automatizada como suporte técnico na solução de conflitos em Unidades de Conservação. Sálvio José Vieira – Florianópolis, 2008. xix, 89 f. : il.
Monografia apresentada para o Concurso do Magistério Superior para o Cargo de Adjunto I do Departamento de Engenharia Rural do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Santa Catarina. UFSC, 2008.
Inclui bibliografia.
1. Unidades de Conservação. 2. Topografia automatizada. 3. Integração de Métodos topográficos. I. Concurso Magistério Superior. II. Universidade Federal de Santa Catarina. Departamento de Engenharia Rural. III. Título.
CDU: 624
“Topografia automatizada como suporte técnico na solução de conflitos em Unidades de Conservação”
.SÁLVIO JOSÉ VIEIRA
Monografia apresentada a Comissão do Concurso Público para o Magistério Superior do Departamento de Engenharia Rural do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal de Santa Catarina, como uma das etapas para ocupar uma vaga para o Cargo de Adjunto I do Quadro de Pessoal da Universidade Federal de Santa Catarina.
Comissão Examinadora:
__________________________________________________________________
Prof. Dr.Luiz Carlos Pittol Martini – Presidente – UFSC
____________________________________________________________________
Prof. Dr. Darci Odílio Paul Trebien – Membro – UFSC
____________________________________________________________________
Prof. Dr. Luiz Fernando Scheibe – Membro – UFSC
_______________________________________________________________________
Prof. Dra. Mônica Aparecida Aguiar dos Santos – Suplente – UFSC
Florianópolis, 26 Agosto de 2008.
AGRADECIMENTOS
Este trabalho foi produzido para a Monografia a ser apresentada à Banca Examinadora do Concurso do Magistério Superior da Universidade Federal de Santa Catarina, do Departamento de Engenharia Rural do Centro de Ciências Agrárias, como uma das etapas do Concurso. O tema escolhido, de acordo com o edital, buscava uma solução de uma questão técnica, relacionada com o limite do Parque Municipal da Lagoa do Peri. A motivação de fazer um trabalho que além de atender o exigido do Concurso, serviria também como solução na definição da Base do Morro do Peri. Com a realização deste estudo, estaria contribuindo também com a Prefeitura Municipal de Florianópolis e com o Órgão Ambiental do município – FLORAM, na solução técnica deste problema, por conseguinte, colaborando com a Gestão Ambiental do Parque. Desta maneira, este trabalho só foi possível sua realização, graças ao apoio de pessoas e das instituições aos quais procuro externar os meus mais sinceros agradecimentos, a saber:
- À Professora Dra. Dora Maria Orth, Coordenadora do Grupo de Pesquisa Gestão do Espaço - GrupoGE, onde participo das pesquisas e consultorias na qualidade membro do Grupo, pelo acesso ao Relatório produzido durante a vistoria da Comissão nomeada pelo IPUF/FLORAM em 2007, para definir a Base do Morro do Peri;
- À Prefeitura de Florianópolis - Santa Catarina, pela disponibilização dos produtos cartográficos e não cartográficos utilizados no desenvolvimento deste trabalho.
- Ao gerente do Parque Municipal da Lagoa do Peri, Biól. Danilo da Silva Funke, Gerente de UC's – FLORAM, pela autorização de realizar este trabalho e pelo fornecimento de informações inerentes ao Parque;
- Ao Chefe do Departamento de Engenharia Civil, Professor Dr. Antônio Edésio Jungles por concordar com meu afastamento das atividades e estando de acordo com o pedido de Licença Prêmio a que tinha direito, para dedicar-me a este trabalho.
- Ao Chefe do Laboratório de Ciências Geodésicas, Professor Cláudio César Zimmermann, no qual sou subordinado, pela liberação dos equipamentos topográficos para a execução deste trabalho;
- Ao Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Catarina (PPGEC), Engo. Agrimensor Eder da Silva, M. Enga., pelo apoio na colocação dos marcos na área de estudo e ter participado no transporte de coordenadas,
ajudando a cuidar dos equipamentos instalados. E ao acadêmico Pedro Nunes Sant`Anna por compor a equipe de campo para o levantamento planialtimétrico da Base do Morro do Peri;
- À minha família (Marilene, Susana e Francine) que auxiliaram principalmente no levantamento de campo e no apoio e incentivo para conclusão deste trabalho;
- Enfim, a todos que de uma forma ou de outra, incentivaram para participar e concorrer nas etapas para uma vaga no Concurso para Magistério Superior da Universidade Federal de Santa Catarina, como passaporte para mais uma fase na minha vida acadêmica.
TOPOGRAFIA AUTOMATIZADA COMO SUPORTE TÉCNICO NA SOLUÇÃO DE CONFLITOS EM UNIDADES DE CONSERVAÇÃO.
SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS... xi
LISTA DE QUADROS... x
LISTA DE TABELAS... xiii
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS... xv
RESUMO... xviii
ABSTRACT... xix
CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO 1.1. CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES... 1
1.2. IMPORTÂNCIA DO TEMA E DO MOSAICO DE ECOSSISTEMAS. 2 1.3. JUSTIFICATIVAS... 3
1.4. OBJETIVOS... 10
1.5. ESTRUTURA DA MONOGRAFIA... 11
CAPÍTULO 2: FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 2.1. LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO CADASTRAL... 12
2.2. TOPOGRAFIA AUTOMATIZADA... 14
2.3. INTEGRAÇÃO DOS MÉTODOS DE LEVANTAMENTOS... 25
CAPITULO 3: MATERIAIS E MÉTODOS 3.1. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS... 28
3.2. MÉTODOS UTILIZADOS... 30
CAPÍTULO 4: CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL DA ÁREA DE ESTUDO
4.1. LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA... 37
4.2. CLIMA... 38
4.3. GEOLOGIA... 43
4.4. GEOMORFOLOGIA E RELEVO... 44
4.5. RECURSOS HÍDRICOS... 46
4.6. COBERTURA VEGETAL... 47
4.7. USO DO SOLO DA BACIA... 49
4.8. ASPECTOS DE GESTÃO E CRIAÇÃO DO PARQUE MUNICIPAL DA LAGOA DO PERI ... 51
4.9. CONFLITOS DE USO DO SOLO NO PARQUE MUNICIPAL DA LAGOA DO PERI... 55
CAPITULO 5: LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO EXECUTADO 5.1. TRANSPORTE DE COORDENADAS... 58
5.2. TRANSPORTE DE REFERÊNCIA DE NÍVEL... 61
5.3. LEVANTAMENTO PLANIALTIMÉTRICO COM A ETT... 64
5.4. REPRESENTAÇÃO CARTOGRÁFICA DO LIMITE DO PARQUE SITUADO NA BASE DO MORRO DO PERI... 72 5.5. CONSIDERAÇÕES FINAIS SOBRE O LIMITE DO PARQUE NA BASE DO MORRO DO PERI... 75
CAPITULO 6: CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 6.1. INTRODUÇÃO... 76
6.2. DOS OBJETIVOS PROPOSTOS... 76
6.3. DA METODOLOGIA UTILIZADA... 77
6.4. DA CARACTERIZAÇÃO AMBIENTAL DA ÁREA DE ESTUDO... 77
6.5. DA INTEGRAÇÃO DOS MÉTODOS DE LEVANTAMENTOS
TOPOGRÁFICOS... 78
6.6. RECOMENDAÇÕES... 80
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 81
ANEXO: Um (1) CD-ROM... 89
LISTA DE QUADROS
Quadro 01. Inventário-síntese do Parque Municipal da Lagoa do Peri... 54
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 01.
Representação do limite do Parque na Base do Morro do Peri em
1981... 7
FIGURA 02. Representação de acordo com o diploma legal do limite do Parque na Base do Morro do Peri em 2005 pelo GrupoGE e da vistoria feita em 2007 pela Comissão nomeada pelo o IPUF... 9
FIGURA 03. Equipamentos utilizados em mapeamento... 15
FIGURA 04. Satélites GPS em órbita no globo Terrestre... 18
FIGURA 05. Código e Portadora GPS... 19
FIGURA 06. Nivelamento Geométrico pelo método das visadas iguais... 24
FIGURA 07. Fluxograma das etapas da metodologia para definição de um ponto na Base do Morro do Peri... 31
FIGURA 08. Localização do Parque Municipal da Lagoa do Peri... 37
FIGURA 09. Vista aérea do Parque, com a identificação da Lagoa do Peri... 38
FIGURA 10. Temperaturas do Litoral Grande Florianópolis, correspondente a 86 anos... 39
FIGURA 11. Comparativo entre as temperaturas médias mensais do período estudado com as dos dados históricos... 40 FIGURA 12. Temperaturas Médias e as Temperaturas Absolutas do período de 2000 a 2003... 40 FIGURA 13. Comparação entre a temperatura e a pressão atmosférica... 41
FIGURA 14. Valores da precipitação, média de 87anos... 41
FIGURA 15. Precipitação total mensal do período de 2000 a 2003... 42
FIGURA 16. Umidade relativa do ar, pelo período de 83 anos... 42
FIGURA 17. Mapeamento das Unidades Geotécnicas da Bacia Hidrográfica da Lagoa do Peri... 44
FIGURA 18. Bacia Hidrográfica da Lagoa do Peri... 46
FIGURA 19. Zoneamento Territorial para Fins de Uso e Ocupação do
Solo... 47
FIGURA 20. Distribuição espacial da cobertura vegetal da bacia hidrográfica da Lagoa do Peri... 48
FIGURA 21. Mapa do Zoneamento Municipal da Região do Parque Municipal da Lagoa do Peri... 49
FIGURA 22. Ocupação humana no Parque Municipal da Lagoa do Peri... 50
FIGURA 23. Zoneamento do Parque Municipal da Lagoa do Peri... 53
FIGURA 24. Sistema de Informação/IPUF – Parque Municipal da Lagoa do Peri, ocupações em APP... 57
FIGURA 25. Disposição espacial dos marcos de concretos implantados na área de estudo... 59
FIGURA 26. Transporte de RN – Nivelamento Geométrico Composto: Método das visadas iguais... 63
FIGURA 27. Perfis levantados com a ETT para representar a base do Morro do Peri... 65
FIGURA 28. Perfil transversal do último patamar antes da Base do Morro do Peri... 67
FIGURA 29. Perfil 01 da Base do Morro do Peri... 67
FIGURA 30. Perfil 02 da Base do Morro do Peri... 68
FIGURA 31. Perfil do divisor de água da Base do Morro do Peri... 69
FIGURA 32. Perfil 03 da Base do Morro do Peri... 70
FIGURA 33. Perfil 04 da Base do Morro do Peri... 71
FIGURA 34. Perfil 05 da Base do Morro do Peri... 71
FIGURA 35. Perfil 06 da Base do Morro do Peri... 72
FIGURA 36. Curvas de Nível resultante do levantamento planialtimétrico... 73
FIGURA 37. Determinação da Base do Morro do Peri e Ponto Limite do Parque... 74
LISTA DE TABELAS
TABELA 01. Classificação das estações totais quanto à precisão... 22
TABELA 02. Classificação dos níveis... 23
TABELA 03. Dados Geodésicos de Referência da EMC da CELESC e das Estações localizadas no Campus Universitário da UFSC.... 33
TABELA 04. Dados quantitativos da cobertura vegetal da bacia hidrográfica da Lagoa do Peri... 48
TABELA 05. Dados de GPS pós-processados com ajustamento no transporte de coordenadas – Referencial da Base Cartográfica do IPUF... 58
TABELA 06. Dados de GPS pós-processados com ajustamento no transporte de coordenadas – Referencial Rede GPS de Alta Precisão de SC/IBGE... 60
TABELA 07. Método das visadas iguais para o transporte da referência de nível - Nivelamento Geométrico... 62
TABELA 08. Dados obtidos no Transporte de RN – Nivelamento Geométrico Composto... 64
TABELA 09. Dados levantados na Base do Morro do Peri com a ETT... 65
TABELA 10. Dados do perfil transversal, próximo da Base do Morro do Peri... 66
TABELA 11. Dados do perfil 01 da Base do Morro do Peri... 67
TABELA 12. Dados do perfil 02 da Base do Morro do Peri... 68
TABELA 13. Dados do perfil do divisor de água da Base do Morro do Peri... 68
TABELA 14. Dados do perfil 03 da Base do Morro do Peri... 69
TABELA 15. Dados do perfil 04 da Base do Morro do Peri... 70
TABELA 16. Dados do perfil 05 da Base do Morro do Peri... 71
TABELA 17. Dados do perfil 06 da Base do Morro do Peri... 72
TABELA 18. Referenciais locais para locação de pontos do Limite do Parque afetado pela representação da toponímia da Base do Morro do
Peri... 75
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ANEEL: Agência Nacional de Energia Elétrica
APP: Área de Preservação Permanente APA: Áreas de Proteção Ambiental
ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas
CASAN Companhia de Águas e Saneamento de Santa Catarina CCA: Centro de Ciências Agrárias
CCB: Centro de Ciências Biológicas
CECCA: Centro de Estudos Cultura e Cidadania CELESC Centrais Elétricas de Santa Catarina S. A.
CF: Constituição Federal
CLIMERH: Estação climatológica principal de Florianópolis (São José) CONAMA: Conselho Nacional do Meio Ambiente
DER: Departamento de Estradas de Rodagem
DNOS: Departamento Nacional de Obras de Saneamento ECV: Engenharia Civil
EIA: Estudo de Impacto Ambiental EMC: Estação de Monitoramento Contínuo ETA: Estação de Tratamento de Água ETT: Estação Total Topográfica
FEESC: Fundação do Ensino de Engenharia de Santa Catarina FIG: Federação Internacional dos Geômetras
FATMA: Fundação de Amparo à Tecnologia e ao Meio Ambiente
FLORAM: Fundação Municipal do Meio Ambiente (Órgão Ambiental do Município de Florianópolis)
FEPEMA: Fundo Especial de Proteção ao Meio Ambiente (Estadual)
FNMA: Fundo Nacional do Meio Ambiente (Federal)
GPS: Sistema de Posicionamento Global (do Inglês Global Positioning System) GrupoGE Grupo de Pesquisa Gestão do Espaço
IBAMA: Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e dos Recursos Naturais e Renováveis IBGE: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
INCRA Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária INMET: Instituto Nacional de Meteorologia
IPUF: Instituto de Planejamento Urbano de Florianópolis LABCIG: Laboratório de Ciências Geodésicas
MMA: Ministério do Meio Ambiente, dos Recursos Hídricos e da Amazônia Legal NBR: Norma Brasileira
NEMAR: Núcleo de Estudos do Mar
PNGC: Política Nacional de Gerenciamento Costeiro PNMA: Política Nacional do Meio Ambiente
PNRH: Política Nacional dos Recursos Hídricos
PPGEV: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil RN: Referências de Nível
RIMA: Relatório de Impacto Ambiental SC: Santa Catarina
SDM: Secretaria de Estado do desenvolvimento Urbano e Meio Ambiente SGB: Sistema Geodésico Brasileiro
SIG: Sistema de Informação Geográfica (em Inglês Geographic Information System)
SNUC: Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza UC: Unidade de Conservação
UFSC: Universidade Federal do Estado de Santa Catarina
UNESCO: United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization
UTM: Projeção Mercator Transversa Universal (do Inglês Universal Transverse Mercator)
WWF: Fundo Mundial para a Natureza
RESUMO
VIEIRA, Sálvio José: Topografia automatizada como suporte técnico na solução de conflitos em Unidades de Conservação. Florianópolis, SC, 2008. xix, 89p. il., Versão Português Universidade Federal de Santa Catarina, Brasil.
Resumo: As Unidades de Conservação (UC) no Brasil apresentam vários problemas para a efetiva gestão ambiental. Um destes problemas é a regularização fundiária, atingindo aproximadamente 80% das UC’s, dificultando realizar o zoneamento ambiental e executar o plano de gestão. No Parque Municipal da Lagoa do Peri soma-se a isso, o termo utilizado no diploma legal para definir um ponto do limite do Parque, Base do Morro do Peri, gerando interpelações judiciais. Este estudo tem como objetivo fazer a representação do relevo, utilizando a topografia automatizada, com a finalidade de determinar o ponto limite do Parque.
A metodologia proposta é constituída por três métodos utilizados nos levantamentos topográficos. O primeiro método refere-se ao transporte de coordenadas, utilizando a tecnologia do Global Positioning System (GPS) – Método Relativo, utilizando a técnica de Rastreamento Estático. O segundo método utilizado é o Nivelamento Geométrico Composto com visadas iguais para o transporte da referência de nível (RN) para os demais marcos implantados no terreno. O terceiro método é o polar com Irradiação para o levantamento de coordenadas, utilizando a Estação Total Topográfica (ETT). Com a integração dos três métodos tem-se como resultados o levantamento topográfico altimétrico da Base do Morro do Peri, e consequentemente, a definição do ponto limite do Parque. Com esta definição pode-se materializar este ponto com um marco no terreno, solucionando definitivamente esta questão, permitindo que a gestão ambiental do Parque avance na solução dos demais problemas.
Palavras chaves: Unidades de Conservação; Topografia automatizada; e Integração de Métodos.
ABSTRACT
VIEIRA, Sálvio José: Automated topography as technical support in the solution of conflicts in Conservation Units. Florianópolis, SC, 2008. xix, 89p. il, Portuguese version. Federal University of Santa Catarina , Brazil.
.
Abstract: The Conservation Units (CUs) in Brazil have several problems for effective environmental management. One of these problems is the land regularization, reaching approximately 80% of UC's, making difficult the environmental zoning and the implementation of the management plan. In the Peri's Lagoon Municipal Park the problem is aggravated by the terms used by the law to define the limits of the park, the Peri Hill's Base, that is questioned in court. This study aims to make the representation of the profile, using automated topography, with the purpose of determining the boundaries of the park, located at the Peri Hill's Base. The methodology consists in the use of three methods used in surveying. The first method refers to the transport of coordinates, using the technology of the Global Positioning System (GPS) - Relative Method, using the technique of Static tracking. The second method used is the Compound Geometric Leveling with equal target for the transportation of the level reference (LR) for other landmarks located on the ground. The third method is the Polar with Irradiation for the taken of coordinates, using the Total Topographic Station (TTS). With the integration of the three methods, the results of the altimetry survey of the Peri Hill's Base and the definition of the boundaries of the Park are obtained, allowing to place milestones in the field and solving this issue, allowing the environmental management of the Park advances in the solution of other problems.
Key words: Units of Conservation; Automated Topography, Integration of methods.
CAPÍTULO 1 – INTRODUÇÃO
1.1 – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
O uso das geotecnologias na atualidade faz necessário para dar suporte ao processo administrativo e jurídico das Unidades de Conservação, facilitando as fases de criação, implantação, regularização fundiária, zoneamento e execução de planos de manejos das unidades. Estas fases são dependentes uma da outra e obedecer esta seqüência evita entraves burocráticos e jurídicos, que dificultam em muito o processo de gestão ambiental.
Segundo FARIA et al. (2007), para proteger uma unidade de conservação são necessários poucos requisitos: um diploma legal; regularização fundiária; vigilância e manutenção geral.
Contudo para conservá-la à posteridade, novos componentes são imprescindíveis ao sistema gerencial: a pesquisa científica, responsável pela possibilidade de intervenções inteligentes junto aos recursos protegidos; a educação ambiental visando o “dar a conhecer” à comunidade e obtenção de apoio político para as ações de conservação; forte elemento de psicologia humana para dirimir assuntos relacionados às relações interpessoais dos funcionários;
relações públicas com os vizinhos e lideranças local-regionais; interação com organizações locais e regionais, entre outras infindáveis variáveis dependentes das particularidades locais e regionais.
A regularização fundiária é uma etapa importante no processo de implantação de Unidades de Conservação, pois permitirá a partir dela, efetivar o zoneamento da unidade e a execução do plano de manejo (Plano de Gestão Ambiental), iniciando de fato o processo de Gestão Ambiental.
Para efetivar a regularização fundiária faz necessária, a execução do levantamento topográfico cadastral, envolvendo todas as parcelas imobiliárias que fazem confrontação com a Unidade de Conservação e também a busca nos Cartórios de Registros de Imóveis, na Prefeitura (Setor de Cadastro), no INCRA e na Secretaria do Patrimônio da União (terreno de marinha – concessão para ocupação) dos diplomas legais que garantem o domínio ou posse dessas parcelas.
Este trabalho se limitará apenas na caracterização física e ambiental da área territorial do Parque Municipal da Lagoa do Peri, e na definição física da base do Morro do Peri, que faz parte da descrição do diploma legal que define a área do parque. O seu posicionamento baseado apenas na representação cartográfica de restituições aerofotogramétricas não foi suficiente para representar a realidade física do local. Esta definição tem gerados conflitos com a população local, sendo a origem de muitos processos judiciais, contestando este limite.
1.2. IMPORTÂNCIA DO TEMA E DO MOSAICO DE ECOSSISTEMAS
Os ecossistemas de relevância ecológica e econômica a serem preservados e protegidos na faixa terrestre da Zona Costeira, necessitam de plano de manejo. O plano de manejo dos recursos costeiros pode ser definido como um processo especial de gestão territorial (UNEP, 1996), com uma área de aplicação predefinida no setor de transição mar-terra marcada por certa complexidade e dinamismo dos fenômenos que caracterizam a mesma. Embora não se verifique na maioria dos casos, os planos de manejo deveriam caracterizar-se por cinco pontos básicos: abranger critérios de limites fixos e móveis, adotar uma política de conservação dos ecossistemas, considerar objetivos socioeconômicos, incorporar um estilo de manejo participativo e contar com uma sólida base de conhecimento científico.
Para que isso ocorra, o processo de regularização fundiária das propriedades afetadas com a criação da Unidade de Conservação deve ser priorizado, para que as demais etapas do processo de gestão ambiental possam prosseguir. O levantamento cadastral topográfico destas propriedades imobiliárias, utilizando a topografia automatizada é fundamental para a delimitação do perímetro da unidade de conservação e a própria regularização fundiária. A regularização fundiária refere-se à emissão de novos registros imobiliários das áreas remanescentes das parcelas através de um processo judicial e das indenizações das áreas ocupadas pela Unidade de Conservação. Têm-se dessa forma os diplomas legais (escrituras públicas) de todas as parcelas imobiliárias e um ou mais diplomas legais que definem o limite da Unidade de Conservação.
No caso específico do Parque Municipal da Lagoa do Peri o bioma Mata Atlântica se faz presente, compreendendo um mosaico sucessional de dunas, restingas, lagoas, remanescentes da floresta ombrófila densa e também vários estágios de recuperação desta floresta. Tendo
como objetivo principal de sua criação a proteção e preservação da fauna, flora e dos recursos hídricos (manancial de superfície - Lagoa do Peri), como garantia do abastecimento e distribuição de água da população do Sul da Ilha de Santa Catarina.
1.3. JUSTIFICATIVAS 1.3.1. Justificativa Científica
PALAVIZINI (2006) levanta cinco questões cruciais relativas à criação dos parques antes do Decreto-Lei que cria SNUC, e as adaptações que deveram ser realizadas nos parques na implementação do Sistema Nacional de Unidades de Conservação, em realidades ricas em conflitos marcados pela sua própria história e que causam dificuldades no processo de gestão, que são:
1) A exigência que a propriedade imobiliária se torne pública e seus proprietários sejam indenizados. Fonte de conflitos e contradição pelo não cumprimento legal das indenizações e as exigências das limitações das atividades dos proprietários de terra, marca o aumento dos desafios à implementação dos parques. Processo de regularização fundiária na maioria incompleto;
2) Dificuldade na interação social efetiva, nas decisões sobre o parque, desde o conhecimento da legislação ambiental, até a definição dos limites do parque e a elaboração do seu plano de manejo;
3) Os critérios que definem os limites dos parques. Tendo como base prioritária o critério cênico, os parques nacionais, propostos ao longo desses sessenta anos, deixaram de incluir critérios como os geológicos, hidrológicos, ecológicos e culturais. Esse é um fator que dificulta o diálogo justificativo dos parques, junto à sociedade, na busca de mostrar os motivos que definem os limites do seu território;
4) Os parques terem sido decretados, sem a necessária participação e aceitação social, impondo-se de fora para dentro, de cima para baixo, como enclave na realidade. Esse fato gerou um conflito histórico na implantação dos parques nacionais no Brasil; e
5) A presença de comunidades residentes no interior dos parques, anterior à existência do Decreto-Lei. Segundo o SNUC, os parques não podem ter comunidade em seu interior. (PALAVIZINI, 2006, p. 228).
A regularização fundiária afeta 80% das unidades de conservação no Brasil e inviabiliza a execução dos seus planos de manejo, os quais têm uma dependência direta do zoneamento ambiental da unidade. Cabe ressaltar que para efetuar o Zoneamento Ambiental é preciso executar, previamente, o levantamento cadastral de todas as propriedades imobiliárias que fazem limite com a unidade de conservação. Somente com esta peça técnica, pode-se dar início ao processo de regularização fundiária da unidade (VIEIRA, 2007).
ORTH et al. (2004) realizaram estudos para delimitação de Unidades de Conservação da Ilha de Santa Catarina, utilizando as geotecnologias (Global Positioning System, Sensoriamento Remoto, Geoprocessamento e Sistema de Informações Geográficas), contribuindo com a gestão ambiental através da publicação do “Guia metodológico para delimitação de unidades de conservação”.
A utilização de geotecnologias, com uso da técnica mais adequada, permite agregar valores e conhecimentos da paisagem em unidades de conservação num tempo menor, esclarecendo dúvidas de limites territoriais, facilitando a delimitação territorial, o monitoramento e o controle dos impactos ambientais provocados pela interferência humana, induzindo com isso ações para minimizá-los.
1.3.2. Justificativa Legal
A justificativa legal para realização deste trabalho encontra-se fundamentada nas políticas nacionais em vigor, quais sejam:
1. Política Nacional do Gerenciamento Costeiro (PNGC), através do Segundo Programa, que visa à proteção e preservação de ecossistema em região estuarina e o saneamento ambiental;
2. Política Nacional dos Recursos Hídricos (PNRH), que trata do saneamento ambiental da bacia hidrográfica e solução dos conflitos pelo uso da água;
3. Política Nacional do Meio Ambiente (PNMA), com várias Leis, com destaque para a que institui o Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza – SNUC, que estabelece critérios para criação, implantação e gestão de unidades de conservação;
4. E pela regulamentação do Capítulo da Ordem Social e Econômica da Constituição Federal de 1988, traduzida no Estatuto das Cidades, estabelecendo princípios para tornar as cidades sustentáveis.
A Lei Federal n°. 9.985/2000, que regulamenta o Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza – SNUC, além da classificação das Unidades, trás diretrizes e princípios para a prática efetiva da gestão nas unidades de conservação, com implementação de uma política, que contemple a proteção da área e a elaboração do plano de manejo num
processo participativo. O plano de manejo tem que estar voltado para o cumprimento dos objetivos específicos quando da criação da unidade, as comunidades tradicionais devem ser consideradas nos objetivos socioeconômicos do plano e a educação ambiental deve ser uma atividade permanente na unidade, com o intuito de sensibilizar e transmitir conhecimento à população.
A elaboração de um plano de gestão de áreas costeiras requer da participação de diferentes setores da sociedade para assegurar que a maior parte dos múltiplos aspectos que englobam esta temática seja considerada, analisa SUDARA (1999). A comunidade, as autoridades governamentais, as ONG`s, cientistas e investigadores são integrantes que deveriam ser considerados para cada plano de gestão que precise ser formulado, discutido, aplicado, avaliado e mantido no tempo.
Na implantação de planos de manejo em áreas naturais protegidas, LOWRY et al. (1999) estabelecem pontos de relevância que devem ser considerados para o alcance dos objetivos propostos, quais sejam: participação comunitária no processo de gestão; adequação dos limites da área protegida; qualidade da análise técnica; adequação das atividades de manejo dos recursos; transparência das decisões; aceitação por parte da comunidade do plano e sustentabilidade das atividades de manejo dos recursos.
SILVA et al. (2007) desenvolveram uma proposta de definição para Zona de Amortecimento da Estação Ecológica de Carijós - IBAMA, Florianópolis/SC, baseado na implementação da Legislação Ambiental, onde se destaca a Lei nº. 4.771/65 (Código Florestal) e suas alterações subseqüentes, o Decreto nº. 750/93, os Planos Diretores Municipais, amparadas pelo Sistema Nacional de Unidade de Conservação da Natureza (SNUC) e pela Resolução do CONAMA Nº.13/90, constituindo em instrumentos jurídicos suficientes para a criação e implantação de uma zona de amortecimento eficiente para a unidade de conservação.
1.3.3. Justificativa Local
No caso da área de estudo tratar-se de uma bacia hidrográfica, que através da sua rede de drenagem conecta-se com a Lagoa do Peri, por meio do Rio Cachoeira Grande (rio de 3ª ordem) e do Ribeirão Grande (rio de 4ª ordem). A Lagoa está situada na planície quartenária, a qual se conecta ao mar pelo Rio Sangradouro na Praia da Armação, com o estuário situado no lado Sul junto à formação rochosa de riolito. Entende-se que qualquer ação destinada a compreender a realidade ambiental desta unidade territorial, com o intuito de solucionar problemas de ordem técnica, relacionado com a definição do limite do Parque Municipal da Lagoa do Peri, estará contribuindo de forma explícita na melhoria dos resultados da gestão ambiental desta Unidade de Conservação.
Os problemas de ordem técnica referem-se aos conflitos oriundos do termo empregado no diploma legal do limite do Parque, referente à Base do Morro do Peri, constante nos termos do Parágrafo 1° do Art. 1° da Lei Municipal n°. 1.202 de abril de 1974, que diz:
Parágrafo 1º - A área tombada é definida pelos seguintes limites: começa no ponto mais alto do Morro das Pedras; daí pelos pontos mais altos deste Morro até o entroncamento da SC-92 com o caminho para a Lagoa do Peri; daí segue pelo divisor de águas até o ponto mais alto do Morro da chapada, continuando por este divisor rumo ao Sul, até o Morro da Tapera, seguindo pelo mesmo divisor rumo Sudeste e depois rumo Noroeste até o ponto mais alto do Morro da Boa Vista; segue por este Morro até o Morro do Peri e daí pelo divisor das águas rumo Nordeste até sua base; Deste ponto segue rumo Leste até a linha de água da Praia da Armação; daí segue rumo Norte pela linha de água até o Costão do Morro das Pedras; continuando pela linha de água deste Costão até o encontro deste com a linha de água da praia do Campeche; deste ponto segue em linha seca até o ponto mais alto do Morro das Pedras (Parágrafo 1° do Art. 1° da Lei Municipal n°. 1.202/04/1974).
Segundo a Resolução CONAMA n°. 303 de 2002, a Base de Morro ou Montanha significa:
“plano horizontal definido por planície ou superfície de lençol d`água adjacente ou, nos relevos ondulados, pela cota da depressão mais baixa ao seu redor”.
Este conceito não foi observado ao traçar o limite do parque sob a base cartográfica do IBGE, publicada em 1981, na escala 1:50.000, com curvas de nível de 20 em 20 metros, conforme está representado na Figura 01 , onde o limite foi fixado pela primeira vez na cota 20 metros.
Em área de reflorestamento a restituição aerofotogramétrica das curvas de nível não consegue representar a realidade do relevo, necessitando dos trabalhos de reambulação, isto é levantamento de campo, exigindo levantamento topográfico específico para representar o relevo em questão, servindo para confirmar e retificar o que foi feito no escritório.
No caso especifico para definição da Base do Morro do Peri, termo empregado no diploma legal que descreve o limite do Parque Municipal da Lagoa do Peri, o local teria que ser primeiramente reconhecido em campo e materializado, para depois efetuar a sua representação cartográfica.
FIGURA 01: Representação do limite do Parque na Base do Morro do Peri em 1981.
Fonte: IPUF/FLORAM (1982)
As restituições aerofotogramétricas mais recentes, também, não foram capazes de representar corretamente a superfície do relevo na Base do Morro do Peri (IPUF/2001), pelo mesmo motivo – reflorestamento no local e remanescente de floresta ambrófila densa na base do morro.
Em 2005 o limite do Parque foi novamente representado, na execução do Projeto de Pesquisa coordenado pela Profa. Dra. Dora Maria Orth, intitulado de “Metodologia de Identificação de
Limites das Unidades de Conservação Ambiental da Ilha de Santa Catarina – uma contribuição à gestão ambiental”, com novos dados de altimetria, baseado na restituição fotogrametria do IPUF/2001, seguindo a descrição do diploma legal. De acordo com esta representação o limite da base do morro ficou próximo da cota altimétrica 5 metros, última curva de nível a ser representada. No relatório final fez-se observação quanto à fragilidade jurídica e técnica, com possibilidade de gerar contestações judiciais pela a população atingida, que se encontra dentro dos limites atuais do parque, principalmente pela técnica utilizada como referencia para definir a Base do Morro do Peri (Restituição aerofotogramétrica).
Em 2007 o Grupo Gestão do Espaço (GrupoGE) coordenado pela Profa. Dra. Dora Maria Orth fez parte de uma Comissão nomeada pelo o IPUF/FLORAM para emitir um parecer da real posição do limite da Base do Morro do Peri. A comissão em vistoria no local, munida de receptores GPS, trena e máquina digital fizeram o registro fotográfico do local, rastrearam vários pontos GPS, e de dois deles próximo à base efetuaram medidas a trena do possível ponto limite da Base do Morro do Peri. Um relatório foi preparado por membros do GrupoGE, sendo entregue ao Presidente da Comissão, contendo as seguintes recomendações para definir com melhor rigor este limite:
a) implantar e materializar no local 2 pontos GPS intervisíveis, formando uma linha base de referência para um levantamento topográfico detalhado;
b) a linha base deve ter suas coordenadas transportadas de dois vértices da Rede de GPS de Alta Precisão do Estado de SC do IBGE (vértices da BU da UFSC);
c) a partir da linha base materializada no local, deveria ser feito uma varredura planialtimétrica utilizando estação total topográfica, visando à representação precisa das curvas de nível (eqüidistância de 1,0metro), que formam o divisor d´água até a base do Morro do Peri;
d) Aproveitar para fazer a demarcação física com a determinação oficial das coordenadas dos limites da UC no terreno, ao menos no trecho sul em questionamento (GRUPOGE, 2007, 8 p.).
A Figura 02 representa o resultado desta vistoria feita em 2007 no local da Base do Morro do Peri, contendo as mensurações executada a trena, os pontos de GPS levantados e a representação deste limite efetuado no projeto de Pesquisa financiado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), em convênio com a Central Elétrica de Santa Catarina (CELESC) e Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
FIGURA 02: Representação de acordo com o diploma legal do limite do Parque na Base do Morro do Peri em 2005 pelo GrupoGE e da vistoria feita em 2007 pela Comissão nomeada pelo o IPUF.
Fonte: GRUPOGE (2007).
O emprego de outros métodos de levantamento ou a integração de métodos para representar o relevo na Base do Morro do Peri de acordo com a realidade se faz necessário, uma vez que a restituição aerofotogramétrica não obteve êxito. Seguir o recomendado pelo relatório emitido pelo o GrupoGE, que foi entregue à Comissão incumbida de fornecer um parecer definitivo quanto à posição verdadeira no terreno deste limite, quanto ao procedimento metodológico e de equipamentos a ser empregado para o levantamento altimétrico da Base do Morro do Peri, com o intuito de não deixar dúvida do posicionamento deste limite, deverá ser adotado.
1.4. OBJETIVOS
1.4.1. Objetivo geral
O objetivo geral deste estudo é propor uma solução definitiva, utilizando a topografia automatizada para representação do relevo em situações que esta característica seja relevante (curvas de nível) na definição de limites de Unidade de Conservação, com a finalidade de minimizar os conflitos oriundos de uma definição de limite equivocada, que utilizou uma técnica ou método inadequado.
1.4.2. Objetivos específicos
Os objetivos específicos citados abaixo se articulam com o tema do estudo na solução do problema apresentado com uso da topografia automatizada. Com vista à construção progressiva dos resultados que atendam ao objetivo geral, são propostos os seguintes objetivos específicos:
1. Caracterizar ambientalmente a área de estudo;
2. Apresentar as técnicas a ser utilizadas na definição da Base do Morro do Peri;
3. Implantar os marcos de concreto para o transporte de coordenadas;
4. Transportar as coordenadas geodésicas a partir dos referenciais da Rede GPS de Alta Precisão do Estado de Santa Catarina do IBGE, utilizando a técnica do emprego do Global Positioning System (GPS);
5. Determinar as cotas dos marcos implantados pelo transporte da Referência Nível (RN) adotada, através do levantamento com Nivelamento Geométrico Composto, utilizando o método das visadas iguais;
6. Levantar a Base do Morro do Peri com o emprego da Estação Total Topográfica (ETT), pelo método Polar da Irradiação, apoiado por pontos intervisíveis com coordenadas conhecidas (N, E), definidas pelo Método Relativo, utilizando a técnica ou modo de rasteio estático dos sinais de GPS e pelo método das visadas iguais no transporte da Referencia de Nível pelo nivelamento geométrico composto;
7. Representar o relevo da Base do Morro do Peri com a integração dos métodos utilizados.
1.5. ESTRUTURA DA MONOGRAFIA
Esta monografia esta estruturada em seis capítulos, os quais vão permitir uma solução técnica para a definição da Base do Morro do Peri, através do levantamento planialtimétrico, onde se encontra um ponto do limite do Parque Municipal da Lagoa do Peri.
O primeiro capítulo é o introdutório, onde se trata das considerações sobre o tema gestão ambiental, destacando a importância do tema e do mosaico de ecossistemas para preservação da flora, fauna e dos recursos hídricos. Neste capítulo destacam-se as justificativas para realização do trabalho, deixando em evidência a problemática a ser solucionada e os objetivos a serem atingidos.
No segundo capítulo é feito um estudo das bases teóricas para os levantamentos cadastrais de acordo com o Sistema Geodésico Brasileiro. Descreve-se também sobre a topografia automatizada, que foi beneficiada pelo desenvolvimento tecnológico. Neste capítulo fazem-se referências as geotecnologias empregadas nos levantamentos, como Global Positioning System (GPS), as Estações Totais Topográficas (ETT) e os Níveis, destacando os métodos e técnicas que os acompanham para execução dos levantamentos topográficos. A integração dos métodos de levantamentos também é ressalta.
O terceiro capítulo refere-se à metodologia aplicada para realizar este estudo, considerando as bases teóricas, a caracterização ambiental da área, as geotecnologias e os seus métodos e técnicas de levantamentos topográficos, sendo aplicado ao estudo de caso. Com os resultados alcançados tem-se o relatório final.
No quarto capítulo referem-se à caracterização ambiental da Bacia Hidrográfica da Lagoa do Peri e alguns aspectos de gestão ambiental, relativos ao histórico de criação do Parque, sua classificação dentro do Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza – SNUC, os conflitos de uso do solo e os problemas de regularização fundiária.
O quinto capítulo trata-se do levantamento planialtimétrico executado com o emprego da topografia automatizada, utilizando a integração dos métodos e técnicas de levantamentos topográficos e sua representação cartográfica.
O sexto capítulo refere-se às conclusões e recomendações quanto à metodologia aplicada, os métodos utilizados no levantamento, avaliação dos resultados e recomendações pertinentes aos gestores do Parque e aos profissionais da geomensura.
2 – FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 – LEVANTAMENTO TOPOGRÁFICO CADASTRAL
O levantamento topográfico cadastral de unidades de conservação (que são parcelas territoriais protegidas por leis específicas, na sua maioria situada em áreas rurais, fora do perímetro urbano), sua execução deve se orientar pelas normas técnicas NBR 13.133 - Execução de levantamento topográfico – Procedimento; NBR 14.166 – Rede de Referência Cadastral Municipal; e pela Lei Federal n°. 10.267 de 28/08/2001 - Georreferenciamento de Imóveis Rurais, regulamentada pelo Decreto 4.449, de 30 de outubro de 2002 e pela Portaria nº. 954 de 13 de novembro de 2002, e com referenciais geodésicos adotados pelo Sistema Geodésico Brasileiro.
“A definição confiável de uma parcela é um problema de levantamento”. Esta definição confiável é o componente essencial de qualquer sistema cadastral. “Em áreas urbanas só são aceitáveis os levantamentos baseados em uma rede de controle permanentemente monumentada, caso contrário o sistema é técnica e economicamente inadequado”. A rede de controle proporciona precisão uniforme (BLACHUT, et al., 1979, p.349-353).
MÜLLER (1953) ao comparar um levantamento topográfico qualquer com um levantamento topográfico cadastral de uma região, comenta que:
[...] este último se ocupa principalmente da determinação e representação dos limites legais das parcelas, do cálculo das superfícies das mesmas com base nas medidas diretas tomadas no terreno, da divisão das parcelas originadas por heranças, etc. Ambos os levantamentos, o topográfico e o topográfico cadastral devem estar relacionados a uma rede de pontos fixos no terreno, proporcionando-lhes a referência necessária para os elementos de controle (MÜLLER,1953, p. 231).
TRUTTMANN (1969) afirma que o levantamento cadastral tem por:
[...] finalidade fixar por meio de plantas e documentos de medições, os limites das propriedades territoriais públicas e privadas com uma precisão que proporcione aos proprietários toda classe de garantias jurídicas, aproveitando tais levantamentos com uma meta fiscal (TRUTTMANN, 1969, p. 98).
BENITE; LIPORONI (1993) quando comentam sobre o levantamento topográfico cadastral para fins de Ação Retificatória de Registro, dizem que o levantamento, no caso de um lote urbano, deverá identificar corretamente quais são os seus limites. Se forem muros, identificar com a convenção correta. A quem pertence à área ocupada por um muro, por exemplo, se ao
lote retificado ou ao lote confinante. A divisa deverá ser indicada em que face das paredes das construções que eventualmente possam estar nas divisas.
A Lei n°. 10.267/2001- Lei do Georreferenciamento de Imóveis Rurais, visando também dar à devida garantia à propriedade e ao proprietário estabelece no seu texto, que todas a coordenadas definidoras dos vértices dos limites dos imóveis rurais serão referenciados ao SGB, estabelecendo a prioridade do sistema de referência para o registro imobiliário e para o cadastro de imóveis.
Uma das exigências da Lei n°.10.267/2001 é a de se definir um imóvel rural através das coordenadas de seus vértices que serão georreferenciados ao Sistema Geodésico Brasileiro.
MACHADO (2005) entende que:
[...] a utilização das coordenadas georreferenciadas a um único sistema de referência pela nova legislação para se demarcar os limites da propriedade rural, garantido com que cada limite seja o único a ocupar aquela posição na superfície terrestre, uma vez que cada vértice definidor desse limite será ocupado apenas por um par de coordenadas. (MACHADO BRITO, 2005 p.
58).
A “precisão posicional” foi estabelecida pelo INCRA através da portaria n.954 de 13 de novembro de 2002, conforme exigências contidas no art. 3º da Lei nº. 10.267/2001 e do art. 9º do Decreto nº. 4.449/2002 que a regulamentou.
O art. 1º da Portaria citada diz: “Estabelecer que o indicador da precisão posicional a ser atingida na determinação de cada par de coordenadas, relativas a cada vértice definidor do limite do imóvel, não deverá ultrapassar o valor de 0,50 m, conforme o estabelecido nas Normas Técnicas para Levantamentos Topográficos”.
É importante registrar que no II Seminário sobre Referencial Geocêntrico no Brasil realizado na cidade do Rio de Janeiro, no período de 30 de novembro de 2004 a 3 de dezembro de 2004, foi dito pelos representantes do IBGE, que para o atendimento dos trabalhos relativos à Lei n°. 10.267/2001, no que tange as coordenadas dos vértices definidores dos limites dos imóveis rurais, essas serão georreferenciadas ao SGB mantendo-se sempre o SIRGAS para época 2000,4.
Para os imóveis urbanos não existe uma Lei especifica que torne obrigatório os registradores de imóveis fazerem os registros das coordenadas definidoras dos vértices da parcela
imobiliária, ligadas ao Sistema Geodésico Brasileiro e que tenha fixado a precisão posicional para o levantamento da parcela. A NBR n°.13.133/94, referente à execução de levantamento topográfico, classifica os levantamentos de acordo com a precisão nominal dos equipamentos utilizados.
Pode-se concluir que para o levantamento topográfico cadastral de unidades de conservação, os procedimentos e métodos são os preconizados pelas Normas Técnicas de levantamento topográfico, utilizando a integração dos métodos (clássicos e os oriundos da nova tecnologia (GPS)). Para garantir a precisão posicional dos limites dessas parcelas territoriais superior a 0,50 m, isto é, valores dos desvios padrão das coordenadas de todos os vértices inferiores a 0,50 m, conforme preconizada pelo Decreto n° 4.449/2002, que regulamenta a Lei n°.
10.267/2001 – Lei do Georreferenciamento de Imóveis Rurais, de acordo com o Sistema Geodésico Brasileiro, depende da precisão nominal dos equipamentos utilizados e dos procedimentos de campo, conforme exigência da Portaria n°. 954/2002, estabelecida pelo INCRA.
2.2 – TOPOGRAFIA AUTOMATIZADA 2. 2.1 - Introdução
A topografia automatizada só foi possível graças ao avanço tecnológico na eletrônica, na informática e nas telecomunicações, permitindo o desenvolvimento de programas específicos de computadores e de equipamentos eletrônicos usados no recebimento, armazenamento e transmissão de dados, facilitando e orientando a interface com os usuários destas tecnologias.
A estação total, aparelhos celulares e receptores de sinais de satélites (GPS) são exemplos atuais deste avanço tecnológico.
“Com o aparecimento dos Sistemas de Informações Geográficas - SIG, praticamente todos os instrumentos de medição modernos passaram a ser concebidos com dispositivos que permitem facilitar a alimentação desses sistemas. Os instrumentos evoluíram de simples medidores para georreferenciadores. Dessa forma, considerando a quantidade de informações que naturalmente devem ser coletadas e a necessidade de estruturação dessas informações, é importante que o profissional esteja atualizado com a situação de mercado em relação aos
equipamentos e aos programas aplicativos disponíveis. Deve-se priorizar os equipamentos que possibilitem o registro automático das informações coletadas, dispensando qualquer tipo de anotação de campo1. O equipamento deve registrar, ainda em campo, todas as características dos dados coletados conforme as exigências do programas aplicativo de gerenciamento das informações. Incluem-se nesse grupo os equipamentos informatizados tais como as Estações Totais, os Níveis digitais, o GPS e os Restituidores fotogramétricos analíticos ou digitais”, Figura 03 (SILVA,1994).
As estações totais são dotadas de várias opções de programas internos com funções de extrema importância, tais como: distância entre pontos; cálculo de área; estação livre; locação;
entre outros. Além dos programas gerais, que usualmente estão disponíveis nos equipamentos, existe ainda em alguns tipos de estações totais, a possibilidade de inserção de novos programas. Para isso, é necessário usar linguagens de programação, podendo inclusive definir por meio de programas, interfaces mais diretas com o software topográfico para as etapas de cálculos e desenhos (RIBEIRO, 1998, p.22 e 23).
FIGURA 03: Equipamentos utilizados em mapeamento Fonte: (SILVA,1994)
1A experiência tem mostrado que os trabalhos de coleta de dados em campo não pode dispensar a elaboração de croquis da área, tão completo quanto possível, inclusive que o mesmo deverá fazer parte documental dos trabalhos.
Quanto ao registro automático de informações podemos afirmar, por experiência, que nem toda a anotação de campo é dispensável. O papel do croquis de medição é de fundamental importância, devendo sua confecção ser sistematizada para posterior inclusão no conjunto final dos documentos (HASENACK, 2000).
Os softwares CAD aplicativos, propiciam a produção de plantas topográficas por métodos digitais. Os elementos arquivados em meio magnético e em diferentes níveis, podem ser manipulados através de um terminal de computador, facilitando a atualização. As plantas topográficas podem ser plotadas, selecionando-se níveis, escalas e simbologia adequados ao objetivo da utilização.
2.2. 2 – Global Positioning System (GPS)
Os levantamentos geodésicos, até recentemente, baseavam-se na utilização das medidas de ângulos e distâncias conduzidas sobre a superfície terrestre, através das clássicas triangulações e poligonais geodésicas. Uma das restrições mais severas, imposta às atividades geodésicas era a necessidade de haver intervisibilidade entre os pontos a serem observados (CORDINI et al., 2004).
A partir da aparição dos primeiros satélites artificiais, rapidamente descobriram-se as vantagens de utilizá-los como pontos geodésicos espaciais de referência; com isso, a coleta de dados através da observação de satélites artificiais passou a ser utilizada no estabelecimento de redes geodésicas.
O sistema NAVSTAR - GPS é um sistema de radionavegação projetado e desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos – DoD (Department of Defense). As intenções iniciais eram utilizá-lo como sistema de navegação das forças armadas americanas. Resultou da fusão de dois programas destinados a desenvolver um sistema de navegação de abrangência global: Timation e System 621B, sob a responsabilidade da Marinha e da Força Aérea, respectivamente. Em razão da alta acurácia proporcionada já no estágio inicial de implantação e do grande desenvolvimento da tecnologia envolvida nos receptores GPS, inúmeros usuários surgiram dos mais variados segmentos da comunidade civil.
A concepção do sistema GPS permite que um usuário, em qualquer lugar da superfície terrestre, ou próximo a ela, tenha à sua disposição, no mínimo, quatro satélites para serem rastreados (MONICO, 2000). Isto garante que se realize um posicionamento em tempo real.
Em Geodésia, a tecnologia encontra inúmeras aplicações, principalmente por apresentar duas características muito importantes em relação aos métodos de levantamento convencionais: a não necessidade de intervisibilidade entre as estações e possibilidade de utilização sob quaisquer condições climáticas e ambientais.
Esta técnica é conhecida pela sigla GPS, derivada do seu nome original em inglês Global Positioning System. A navegação por GPS tem como princípio básico a medida de distâncias entre o usuário (antena) e quatro satélites. Uma vez conhecida as coordenadas dos satélites (num sistema de referência apropriado), é possível calcular as coordenadas da antena no mesmo sistema de referência dos satélites. Geometricamente, três distâncias, desde que não pertencentes ao mesmo plano, seriam suficientes para posicionar a antena. A quarta medida, do tempo, é necessária em razão do não sincronismo entre os relógios dos satélites e usuários (receptores), adicionando uma incógnita na solução das equações de observação.
Os serviços prestados pelo sistema GPS, política de segurança e processos de manipulação das informações GPS pelo DoD, podem ser encontrados em (MONICO, 2000).
O sistema GPS é estruturado em três segmentos principais: espacial, de controle e de usuários.
O segmento espacial consiste de 24 satélites distribuídos em 6 planos orbitais igualmente espaçados. Cada plano orbital, com 4 satélites, possui uma inclinação de 55° em relação ao plano do equador e o período orbital é de aproximadamente 12 horas siderais. Nesta concepção, a posição dos satélites se repete a cada dia, 4 minutos antes (tempo civil) que a do dia anterior. Essa configuração garante que, no mínimo, quatro satélites GPS sejam visíveis em qualquer local da superfície terrestre, a qualquer hora. Os satélites GPS orbitam em redor da Terra a uma altitude aproximada de 20.200 km (Figura 04).
FIGURA 04: Satélites GPS em órbita no globo Terrestre.
Fonte: (PHILIPS/1997)
Os sinais transmitidos continuamente por cada satélite são propagados em duas ondas portadoras "L". Sendo L1 com a freqüência de 1575,42 MHz e comprimento de onda de 19 cm; L2 com freqüência de 1227,60 MHz e comprimento de onda de 24 cm.
Sobre as portadoras são modulados dois códigos denominados códigos pseudo-aleatórios.
Sobre a portadora L1 modula-se o código C/A (Clear Access ou Coarse Aquisition) e sobre as portadoras L1 e L2, modulam-se o código P (Precise Code).
O código C/A é o código de ruído pseudo-aleatório (PRN) modulado em L1 de um satélite GPS. Permite calcular, sem ambigüidades, pseudodistâncias aos satélites.
O código P é o código preciso ou código protegido para uso militar, modulado em L1 e L2.
O Código C/A apresenta freqüência dez vezes inferior ao código P, provocando maior indefinição no tempo de propagação, o que diminui a precisão para o posicionamento (cerca de 100 m de erro). Assim, o código C/A destina-se a navegação em geral. Desde dois de maio
de 2000, o DoD aboliu a técnica de deterioração da acuracidade do SPS (Standard Positioning Service), acusando melhorias da ordem de 10 vezes no nível de acuracidade (10 m de erro). O código P, por outro lado, além de ter freqüência dez vezes maior que o C/A, apresenta configuração espacial e erro de posicionamento da ordem de decímetros. Foi inicialmente programado pelo DoD para uso exclusivo em fins militares. Entretanto até o momento seu acesso tem sido permitido à comunidade civil, desde que autorizado (Figura 05).
Ambos os sinais transmitem ainda uma série de mensagens de navegação, tais como efemérides, correções dos relógios dos satélites, estado de operação dos satélites e outros, que são processados pelos receptores. Pode-se observar que há três tipos de sinais envolvidos no GPS: as portadoras L1 e L2, os códigos C/A e P(Y) e os dados de navegação, correções aos relógios, etc.
FIGURA 05: Código e Portadora GPS.
Fonte: (PHILIPS, 1997)
De acordo com SÁNCHES DALOTTO (2003), as vantagens da técnica de posicionamento por GPS são: não requer intervisibilidade (visibilidade entre pontos medidos) para efetuar medições; não tem restrições horárias; não apresenta restrições atmosféricas em condições não extremas; para alguns tipos de determinações, possui alta precisão e celeridade na determinação, entre outras.
As desvantagens segundo este autor são: o sistema está condicionado à disponibilidade funcional por parte dos administradores e ao estado operativo dos satélites; a distância entre receptores base e móvel para aplicar métodos que dão maior precisão está restringida a aproximadamente 20 ou 30 km; as alturas elipsoidais, referidas ao elipsóide WGS84 e não ortométricas referidas ao nível médio do mar, são pouco aproveitadas pela falta do modelo de ondulação geoidal adequado; requer condições locais de acesso para a antena, determinação de máscaras de visibilidade para os satélites que podem ser funcionalmente restritivas, separação de redes de alta tensão e de obstáculos; as tempestades elétricas podem alterar ou impossibilitar a medição.
Além do sistema GPS, que atualmente é administrado pelos Estados Unidos, existem outros sistemas de posicionamento terrestre: o GLONAS administrado pela Rússia e o GALILEO, administrado pela União Européia (HUSTI & DE JONG, 2000).
Os receptores de sinais GPS segundo BERALDO; SOARES (1996) estão divididos em três grupos:
1- Receptores do código C/A e freqüência L1 nas duas estações Fixa e Móvel;
2 - Receptores do código C/A e freqüências L1 e L2, nas duas estações Fixa e Móvel;
3- Receptores do código C/A e P e freqüências L1 e L2, nas duas estações Fixa e Móvel (SOARES; BARALDO,1996, p. 145);
Os métodos de levantamento GPS consagrados na literatura são Absoluto, Diferencial e o Relativo. A escolha do método irá depender da quantidade e disponibilidade de equipamentos disponíveis; acesso aos dados das estações de monitoramento contínuo; e qual a finalidade e precisão requerida para o levantamento.
O método relativo é muito explorado nos levantamentos topográficos, como resultado do posicionamento se obtém vetores que unem a estação de referência (estação fixa) aos pontos rasteados. Segundo LOCH; CORDINI (2007) este método utiliza-se de diversas técnicas de posicionamento que são: técnica de posicionamento Estático; Estático rápido;
Pseudocinemático; Cinemático contínuo; e Stop and Go.
A técnica de posicionamento estático caracteriza-se pelo emprego de receptores em estações fixas e móveis, fazendo o rasteio do sinal simultaneamente durante um determinado intervalo de tempo. Um ou dois receptores ocupam estações de coordenadas conhecidas e os demais
funcionam como receptores itinerantes, ocupando estações cujas coordenadas serão determinadas. Obtêm-se assim as componentes do raio vetor entre as estações. Nesta técnica de posicionamento, tem-se a vantagem de maior precisão e como desvantagem a realização de um menor número de pontos coletados (CORDINI et al., 2004).
Durante o levantamento de campo, a escolha dos pontos a levantar para determinadas feições espaciais, deve preceder de uma análise cuidadosa por parte do técnico, o qual deve aliar-se aos conhecimentos dos métodos de levantamentos cadastrais, como alinhamento, ortogonal e o polar, pois a antena externa do receptor GPS não pode ficar sob obstáculos, impossibilitando a recepção dos sinais dos satélites. Com estes conhecimentos, utilizando trena e balizas, faz-se a complementação das medições necessárias, registrando-as no croqui de campo, para facilitar a edição do levantamento no escritório, e representar corretamente as feições espaciais levantadas em campo (ORTH et al, 2004).
No período de 2003 a 2004, O GrupoGE, do Departamento de Engenharia Civil, do Centro Tecnológico da Universidade Federal de Santa Catarina, elaborou um Guia Metodológico para mapeamento de Áreas Legalmente Protegidas, contendo quatro manuais. O Manual Complementar – “Levantamento de Pontos GPS” traz passo a passo os procedimentos de planejamento, coleta de dados, processamento e representação cartográfica. O Guia Metodológico foi um dos resultados do Projeto de Pesquisa ANNEL nº. 0395- 016/2003/
FEESC nº. 81/04, intitulado “Metodologia de Identificação de Limites das Unidades de Conservação Ambiental da Ilha de Santa Catarina – uma Contribuição à Gestão Ambiental”, sob coordenação da Profª. Dora Maria Orth (UFSC) e do Engº. Jackson da Silva (CELESC).
2.2. 3 – Estações Totais
As Estações Totais são teodolitos e distanciômetros construídos num só equipamento, proporcionam a redução de distâncias inclinadas para o plano horizontal e fornecem diretamente as diferenças de nível. Atualmente estes equipamentos possibilitam a coleta eletrônica de dados, que de forma automática, nos garantem agilidade e segurança.
De acordo NBR 13133 (Normas Técnicas para Execução do Levantamento Topográfico), as estações totais, com relação à precisão, são classificadas da seguinte forma, conforme Tabela 01:
TABELA 01: Classificação das estações totais quanto à precisão Classe Desvio-Padrão
Precisão Angular
Desvio-Padrão Precisão Linear Precisão Baixa ≤ ± 30” ± (5mm + 10ppm.D) Precisão Média ≤ ± 07” ± (5mm + 5ppm.D) Precisão Alta ≤ ± 02” ± (3mm + 3ppm.D) Fonte: ANBT (1994).
Todo e qualquer Medidor Eletrônico de Distâncias (MED) deve ser calibrado, no máximo, a cada dois anos, através de testes realizados em entidades oficiais de calibração, com expedição de certificado de calibração (a EPUSP/USP e a UFPR possuem laboratórios especializados).
Segundo os técnicos da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP), que possuem larga experiência em calibração de equipamentos, os MED’s possuem uma avaria anual, mesmo que não utilizados, de ± 1ppm, fração esta significativa com o passar do tempo para levantamentos que exigem alta precisão. Quando detectada esta avaria, a correção é feita na constante do prisma, registrada no próprio equipamento, em milímetros.
A coleta dos dados pelas estações totais pode ser estruturada por coordenadas polares, coordenadas retangulares e também simultaneamente por ambas. A coleta de coordenadas polares permite a coleta de distâncias horizontais, verticais e inclinadas, ângulos verticais e horizontais, altura do instrumento, altura do prisma e informações sobre os pontos como nome e descrição. Permite então, um pós-processamento com ajustamento angular e linear das medições. A coleta de coordenadas retangulares armazena apenas as coordenadas NEZ dos pontos com seu nome e descrição. Não permite que haja um pós-processamento, pois os pontos já estão devidamente coordenados. Utilizado para levantamentos de pequena extensão ou para levantamentos a partir de poligonais principais. A coleta simultânea de coordenadas polares e retangulares, objetiva obter um relatório impresso com os dados que geraram as coordenadas retangulares (nome do ponto, descrição, ângulo horizontal, distância horizontal, coordenada X, coordenada Y e cota)
As estações totais são dotadas de várias opções de programas internos com funções de extrema importância, tais como: distância entre pontos; cálculo de área; estação livre; locação;
entre outros. Além dos programas gerais, que usualmente estão disponíveis nos equipamentos, existe ainda em alguns tipos de estações totais, a possibilidade de inserção de novos programas. Para isso, é necessário usar linguagens de programação, podendo inclusive definir por meio de programas, interfaces mais diretas com o software topográfico para as etapas de cálculos e desenhos (RIBEIRO, 1998, p.22 e 23).
2.2. 4 – Níveis
Os níveis são equipamentos que permitem definir com precisão um plano horizontal ortogonal à vertical definida pelo eixo principal do equipamento.
Os níveis ópticos podem ser classificados em mecânicos e automáticos. No primeiro caso, o nivelamento "fino ou calagem" do equipamento é realizado com o auxílio de níveis de bolha bi-partida. Nos modelos automáticos a linha de visada é nivelada automaticamente, dentro de certo limite, utilizando-se um sistema compensador (pendular). Os níveis digitais podem ser enquadrados nesta última categoria.
De acordo NBR 13133 (Normas Técnicas para Execução do Levantamento Topográfico), os níveis, com relação à precisão, são classificados segundo o desvio-padrão de 1 km de duplo nivelamento (nivelamento e contranivelamento), conforme a Tabela 02 abaixo:
TABELA 02: Classificação dos níveis.
Classes de níveis Desvio-Padrão 1 - Precisão Baixa > ± 10 mm/km 2 - Precisão Média ≤ ± 10 mm/km 3 - Precisão Alta ≤ ± 3mm/km 4 – Precisão Muito Alta ≤ ± 1mm/km Fonte: ANBT (1994, p.6).
No Nivelamento Geométrico Composto o método das visadas iguais é o método mais preciso e de larga aplicação em engenharia. Nele as duas miras são colocadas à mesma distância do
