UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo
WAGNER PIZANI GUIDI
ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS PARA TERMO DE
REFERÊNCIA NA ELABORAÇÃO DE BASES
CARTOGRÁFICAS MUNICIPAIS
CAMPINAS 2018
WAGNER PIZANI GUIDI
ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS PARA TERMO DE
REFERÊNCIA NA ELABORAÇÃO DE BASES
CARTOGRÁFICAS MUNICIPAIS
Dissertação de Mestrado apresentada a Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da Unicamp, para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil, na área de Transportes.
Orientador: Prof. Dr. DIOGENES CORTIJO COSTA
Coorientador: Prof. Dr. HENRIQUE CANDIDO DE OLIVEIRA ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA
DISSERTAÇÃO DEFENDIDA PELO ALUNO WAGNER PIZANI GUIDI E ORIENTADO PELO PROF. DR. DIOGENES CORTIJO COSTA.
ASSINATURA DO ORIENTADOR
______________________________________
CAMPINAS 2018
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL,
ARQUITETURA E URBANISMO
ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS
PARA TERMO DE REFERÊNCIA
NA ELABORAÇÃO DE BASES
CARTOGRÁFICAS MUNICIPAIS
WAGNER PIZANI GUIDI
Dissertação de Mestrado aprovada pela Banca Examinadora, constituída por:
Prof. Dr. Diogenes Cortijo Costa
Presidente e Orientador - FEC/Unicamp
Prof. Dr. Jefferson Rocco
Prefeitura Municipal de Campinas/SP
Prof. Dr. Jorge Luiz Alves Trabanco
FEC/Unicamp
A Ata da defesa com as respectivas assinaturas dos membros encontra-se no SIGA/Sistema de Fluxo de Disencontra-sertação/Teencontra-se e na Secretaria do Programa da
Unidade.
DEDICATÓRIA
À minha família, Gislaine Cristina e Izabela Carulina Dois diamantes preciosos na minha vida, amo vocês.
Aos meus pais, Waldomiro e Vilma, e meus irmãos Por todo apoio durante minha formação pessoal e profissional.
Ao Prof. Dr. Diogenes Cortijo Costa Primeiramente e principalmente pela amizade, pela confiança e orientação com sabedoria e paciência.
Ao Prof. Dr. Henrique Candido de Oliveira Pela colaboração na coorientação e disponibilidade.
Ao Prof. Dr. Jefferson Rocco Pelo profissionalismo, competência, dedicação e empenho.
“Preferi a Sabedoria aos cetros e tronos e em comparação com ela, julguei sem
valor a riqueza; a ela não igualei nenhuma pedra preciosa,
pois, a seu lado, todo o ouro do mundo é um punhado de areia
e diante dela, a prata, será como a lama” Sabedoria 7:8 e 9.
AGRADECIMENTOS
Primeiro de tudo, gostaria de agradecer a Deus por me guiar, iluminar e me dar tranquilidade para seguir em frente com os meus objetivos e não desanimar com as dificuldades.
À Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), à Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo (FEC) e ao Departamento de Geotecnia e Transportes (DGT).
A concretização desta dissertação só foi possível graças ao apoio de diversas pessoas, em especial a todas estas citadas abaixo:
Ao meu orientador Prof. Dr. Diogenes Cortijo Costa, por me apoiar a todo instante durante o mestrado, além de toda partilha de conhecimento durante o período de orientação pela atenção que teve não só com a minha pessoa, mas também a contribuição decisiva na orientação desse trabalho, que contribuiu para o crescimento significativo da pesquisa.
Ao meu coorientador Prof. Dr. Henrique Candido de Oliveira pelo apoio, pelo conhecimento técnico e permanente disposição em ajudar e pelas valiosas contribuições na efetivação desta pesquisa.
Aos membros da banca examinadora: Prof. Dr. Jefferson Rocco (Prefeitura Municipal de Campinas/SP) e Prof. Dr. Jorge Luiz Alves Trabanco (Unicamp).
Agradeço à minha família, meus pais Vilma e Waldomiro, pelos ensinamentos, educação e oportunidades a mim proporcionadas e meus irmãos pelo apoio.
Especialmente agradeço a minha namorada Gislaine Cristina, por toda paciência e companheirismo durante o período do mestrado e minha filha Izabela Carulina que são os maiores presentes que Deus poderia ter me dado nesta vida.
Agradeço a todos aqueles, que de alguma forma participaram direta ou indiretamente no desenvolvimento deste trabalho; são muitas as pessoas que se traz à memória. Vou citar algumas destas pessoas e caso algumas delas não tenham sido citadas por meu esquecimento, que me perdoem. Muito obrigado!
Sou grato ao Prof. Dr. Jefferson Rocco, pela solicitude com que abraçou meu projeto, com que apontou sugestões e críticas apropriadas, pela disposição, pelo incentivo e solidariedade dispensados a minha pessoa, exemplo de pessoa integra, humilde sem igual. Sua participação foi fundamental para concretização desta dissertação pela sua competência e vivência profissional.
Ao Me. Eng.º Luís Antônio de Lima, que com competência, sempre prontamente colaborou com as informações técnicas.
Ao Eng.º Moacir Canuto de Souza pela disponibilidade.
Ao Eng.º Cartógrafo Aziz A. C. Pereira pela colaboração.
Aos Professores: Dr. Orlando Fontes Lima Júnior, Dr. Paulo Sérgio de Arruda Ignácio e Dr. Sérgio António Neves Lousada pela excelência em docência.
A Anderson Silvestre da Luz, Eduardo Estevam da Silva e Rosana Kelly Pedro Silva pelo profissionalismo.
A Diretora-Executiva Roberta Affonso Leite Becker, Dra. Cristina Fiori Pavarini e Arquiteto Matias Razzo pelo apoio.
Aos Professores:
Dr. Antônio Moacir Rodrigues Nogueira Dr. Edison Roberto Poleti
Dr. Francisco Anaruna Filho Dr. José Manuel Naranjo Gómez
Dr. Marcelo Antônio Nero Dr. Zigomar Menezes de Souza Me. Deborah Valandro de Souza
Dra. Lubienska Cristina Lucas Jaquiê Ribeiro Dra. Luisa Andreia Gachet Barbosa
Dra. Rosa Cristina Cecche Lintz Eng.º Amauri Alfredo Brandalize Eng.º Elifas Valim Neto
Eng.º Me. Luciano Passos Tecg.º Me. José Wilson Vedroni
RESUMO
Neste trabalho foram pesquisados os termos de referências em editais de concorrência pública de várias cidades do Estado de São Paulo, tendo como o objeto a execução de base cartográfica digital para fins municipais, através de cobertura aerofotogramétrica. O termo de referência é um documento importante que contém elementos capazes de propiciar avaliação do custo pela administração diante de orçamento detalhado, indica procedimento de fiscalização e gerenciamento do contrato. Foram analisados os itens dos termos observando se cumprem os critérios técnicos para as atividades cadastrais, tendo como produto final uma base cartográfica digital na escala 1:1000, à luz das Normas Técnicas, Leis e Decretos vigentes. São também apresentadas as fases para a execução da cobertura aerofotogramétrica através de aeronave tripulada, desde o planejamento e apoio terrestre até a obtenção da restituição. Finalmente é realizada uma proposta com a descrição de um termo de referência orientativo para compor os editais de concorrência pública, tendo como objeto a execução de base cartográfica digital obtida através de cobertura aerofotogramétrica.
Palavras-chave: Aerofotogrametria, Base Cartográfica Municipal, Cartografia Digital, Termo de Referência.
ABSTRACT
In this work, the terms of reference were searched in public competitive bidding documents of several cities of the São Paulo State, with the purpose of executing a digital cartographic base for municipal purposes, through aerophotogrammetric survey. The term of reference is an important document that contains elements capable of allowing the evaluation of the cost by the administration manager before detailed budget, it indicates procedure of control and management of the contract. The items of the terms of reference were analyzed and observed if they fulfill the technical criteria for the cadastral activities, taking as the final product a digital cartographic base in the scale 1: 1000, according to the Technical Norms and Laws. The phases for the execution of aerial photogrammetric survey through a manned aircraft, from the planning and ground support to obtaining the restitution is also presented. Finally, a model for a term of reference is proposed with the description of its items, whose aim is the creation of a digital cartographic base obtained by aerial photogrammetric surveys.
Word-key: Aerophotogrammetry; Cartographic Basis; Digital Cartography; Term of Reference.
LISTA DE FIGURAS
Figura 2.1 - Fluxograma dos processos para implantação de RRCM. ... 28
Figura 2.2 – Marcos geodésicos da RRCM da cidade de Campinas/SP. ... 29
Figura 2.3 – Ilustração do cálculo do GSD. ... 31
Figura 2.4 - Base cartográfica digital da cidade de Campinas/SP, obtidas através da cartas - 3091 folhas. ... 33
Figura 2.5 - Percentual de municípios com sistema de informação geográfica e base cartográfica ... 35
Figura 2.6 - Zoneamento on-line apresentado na base cartográfica digital. ... 36
Figura 4.1- Perímetro municipal da cidade de Campinas/SP, indicado em azul com uma faixa adicional. ... 44
Figura 4.2 - Modelo de recobrimento lateral e longitudinal. ... 46
Figura 4.3 - Perímetro da sobreposição longitudinal de 60% e lateral de 30%. Polígono central com sobreposição longitudinal de 80% e lateral de 40%. ... 47
Figura 4.4 - Câmara digital de grande formato modelo DMC 1. ... 48
Figura 4.5 - Foto aérea obtida com GSD 10cm e 100cm. ... 48
Figura 4.6 - Plano de voo com fotos superpostas no sentido do voo e entre as faixas. .... 49
Figura 4.7- Sequência de fotografias superpostas feitas em um voo fotogramétrico. ... 50
Figura 4.8 - Faixas de voo para a orientação da equipe a bordo no avião. ... 50
Figura 4.9 - Fotoíndice do mapeamento de 2014 da cidade de Campinas/SP. ... 51
Figura 4.10 - Estação da RBMC - SPC1 Campinas/SP. ... 54
Figura 4.11 - Referência de nível na cidade de Morungaba/SP ... 55
Figura 4.12 - Gráfico da dimensão “d” em metros em função da escala de voo... 56
Figura 4.13 - Exemplos de tipos de alvos para o apoio pré-sinalizado. ... 57
Figura 4.14 - Pré sinalização através de elementos físicos pré existentes (sinalização horizontal). ... 57
Figura 4.15 - Representação de diferentes tipos de MDE. ... 59
LISTA DE TABELAS
Tabela 5.1 - Descrição dos objetos nos editais analisados. ... 65 Tabela 5.2 - Escala e resolução de voo e cartas de editais de licitações públicas
municipais. ... 70 Tabela 5.3 – Informações das câmeras fotogramétricas indicadas nos TR. ... 71
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas ANAC
ART Art. ASPRS
Agência Nacional de Aviação Civil Anotação de Responsabilidade Técnica Artigo
American Society for Photogrammetry and Remote Sensing
BID bit BNDES CAAE CAD
Banco Interamericano de Desenvolvimento
binary digit
Banco Nacional de Desenvolvimento
Certificado de Apresentação para Apreciação Ética
Computer Aided Design
CEP Conselho de Ética e Pesquisa CIM
CLATEN
Carta Internacional do Mundo
Cadastro de Levantamentos Aeroespaciais do Território Nacional cm CP CQ CREA Centímetros Concorrência Pública Controle de Qualidade
Conselho Regional de Engenharia e Agronomia Dd
DCT
Densidade Demográfica
Departamento de Ciência e Tecnologia DGT
DMC DSG
Departamento de Geotecnia e Transportes Digital Modular Camera
Diretoria de Serviço Geográfico
EM erro máximo
EMFA Estado Maior das Forças Armadas
EP erro padrão
ET-CQDG Especificação Técnica para Controle de Qualidade de Dados Geoespaciais FEC
FMC FMS GNSS
Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo
Forward Motion Compensation Flight Management System
Global Navigation Satellite System
H h HVs IBGE Altitude Ortométrica Altitude Elipsoidal Horizontal/Vertical
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística ICA
IINT
Internacional Cartographic Association
Imagem de Intensidade IMU
INDE
Inertial Measurement Unit
Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais INE
IRA k Km Km2
Instituto Nacional de Estatística e Cartografia Instruções Reguladoras de Aerolevantamento Coeficiente de Deformação Linear
Quilômetro
Quilômetro Quadrado
LASER Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
LiDAR Light Detection and Ranging
m MD
Metro
Ministério da Defesa
MDE Modelo Digital de Elevação MDS Modelo Digital de Superfície
MDSN Modelo Digital de Superficie Normatizada MDT Modelo Digital de Terreno
MT1 MT2 MT3 MUNIC Município Tipo 1 Município Tipo 2 Município Tipo 3
Pesquisa de Informações Básicas Municipais nº NBR % P PDM PDOP PEC Número Norma Brasileira Porcentagem Pregão
Plano Diretor Municipal
Positional Dilution of Precision
Padrão de Exatidão Cartográfica
PIXEL Picture e Element
Rn RRCM
Referência de Nível
Rede de Referência Cadastral Municipal RRNN
SCN
Referências de Nível
Sistema Cartográfico Nacional SEGVOO
SGB
Sistema de Segurança de Voo da Aviação Civil Sistema Geodésico Brasileiro
SIG Sistema de Informação Geográfica SICAF
SIMLAM SINTER SIRGAS SPC1
Sistema de Cadastro Unificado de Fornecedores
Sistema Integrado de Monitoramento e Licenciamento Ambiental Sistema Nacional de Gestão de Informações Territoriais
Sistema de Referência Geocêntrico para as Américas São Paulo-Campinas 1
SCC SVLA
Sistema Cartográfico Convencional
Sistema de Varredura à LASER Aerotransportado TIM Time Interval Meter
TIN TP TR Unicamp USP UTM
Triangulated Irregular Network
Tomada de Preço Termo de Referência
Universidade Estadual de Campinas Universidade de São Paulo
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 20 1.1 Justificativa ... 21 1.2 Objetivo ... 23 1.2.1 Objetivos Gerais ... 23 1.2.2 Objetivos Específicos ... 23 1.3 Estrutura do trabalho ... 24
2 BASES CARTOGRÁFICAS MUNICIPAIS NO APOIO A GESTÃO TERRITORIAL ... 25
2.1 Conceitos ... 25
2.1.1 Cartografia ... 25
2.1.2 Carta ... 25
2.1.3 Rede de Referência Cadastral Municipal ... 26
2.1.4 Aerofotogrametria ... 29
2.1.5 Ground Sample Distance ... 31
2.1.6 Base Cartográfica Municipal ... 31
2.2 Bases Cartográficas Municipais no Brasil ... 33
2.3 Bases Cartográficas na Gestão Municipal ... 35
2.4 Sistema de Informação Geográfica ... 37
3 LEGISLAÇÕES UTILIZADAS NA COBERTURA AEROFOTOGRAMÉTRICA . 38 3.1 Normas Brasileiras ... 38 3.1.1 ABNT-NBR 13133/94 ... 38 3.1.2 ABNT-NBR 14166/98 ... 38 3.2 Decretos ... 39 3.2.1 Decreto n° 1177/1971 ... 39 3.2.2 Decreto n° 89817/1984 ... 40 3.2.3 Decreto N° 2278/1997 ... 40 3.2.4 Decreto N° 5334/2005 ... 42 3.3 Portarias ... 42 3.3.1 Portaria nº 0637 SC-6/FA-61008 ... 42 3.3.2 Portaria nº 008 (DCT) ... 42
AEROFOTOGRAMÉTRICA ... 44
4.1 Recobrimento Aéreo... 44
4.1.1 Planejamento do Voo ... 45
4.1.2 Sobreposição Lateral e Longitudinal... 45
4.1.3 Planos de Voo ... 47
4.1.4 Execução de Voo ... 49
4.2 Fotoíndice ... 51
4.3 Planejamento de Voo de Varredura a LASER ... 51
4.3.1 Execução de Voo para Perfilamento a LASER ... 52
4.4 Apoio Terrestre... 53
4.4.1 Apoio Básico ... 53
4.4.2 Nivelamento Geométrico ... 54
4.4.3 Composição de Um Modelo Geoidal Local ... 55
4.4.4 Apoio Suplementar ... 56
4.5 Aerotriangulação ... 58
4.6 Restituição Estereofotogramétrica Digital ... 58
4.7 Modelo Digital de Superfície e de Terreno ... 59
4.8 Curvas de Nível ... 60
4.9 Ortofotocarta na Escala 1:1000... 60
4.10 Edição Gráfica Digital... 61
5 ANÁLISE DOS TERMOS DE REFERÊNCIAS EM EDITAIS DE CONCORRÊNCIA PÚBLICA PESQUISADOS ... 63
5.1 Termo de Referência ... 63
5.2 Modalidade de Licitação ... 64
5.2.1 Concorrência pública ... 64
5.2.2 Tomada de preço ... 64
5.2.3 Pregão ... 64
5.3 Considerações sobre os Termos de Referências Pesquisados ... 65
5.3.1 Forma de licitação ... 68
5.3.2 Descrição do objeto ... 68
5.3.3 Escala da carta ... 69
5.3.4 Ground Sample Distance (GSD) ... 70
5.3.5 Escala de voo ... 71
5.3.7 Densidade de pontos ... 72
5.4 Conclusão Parcial dos Termos de Referências Analisados ... 72
6 PROPOSTA DE UM TERMO DE REFERÊNCIA PARA COMPOR EDITAIS NA AQUISIÇÃO DE BASES CARTOGRÁFICAS MUNICIPAIS ... 74
6.1 Considerações Iniciais ... 74
6.2 Introdução ... 74
6.3 Termo de Referência Proposto ... 76
7 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ... 119
7.1 Recomendações para estudos futuros ... 120
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1 INTRODUÇÃO
O conhecimento do espaço físico territorial por parte da administração pública seja ela municipal, estadual ou federal é fundamental para orientar o planejamento urbano, permitindo tomadas de decisões junto às áreas de educação, infraestrutura, meio ambiente, saúde, transportes, entre outras. Isso se dá com mapeamento de alta qualidade, possibilitando a construção de base cartográfica municipal.
Com o avanço tecnológico da área de geoposicionamento e com equipamentos cada vez mais precisos, como é o caso dos receptores Global Navigation Satellite System (GNSS), os sensores Light Detection and Ranging (LiDAR) e as câmaras fotogramétricas de grandes formatos que possibilitam resolução abaixo de dez centímetros, permitindo assim que os produtos finais obtidos por esses equipamentos terão maior qualidade, consequentemente uma base cartográfica de melhor acuracidade.
O governo federal através do Programa Nacional de Apoio à Modernização Administrativa e Fiscal (PNAFM) orienta e apoia os municípios que precisam aprimorar sua gestão, disponibilizando recursos originários do Banco Interamericano de Desenvolvimento (BID) que podem ser utilizados para a capacitação de técnicos e gestores municipais, consultorias, aquisição de equipamentos de informática, implantação ou atualização cadastral, bem como a construção de base cartográfica.
Também é disponível o Programa de Modernização da Administração Tributária e da Gestão dos Setores Sociais Básicos (PMAT), que é um programa do Banco Nacional de Desenvolvimento (BNDES), destinado a apoiar projetos de investimento voltados a melhoria da eficiência, qualidade e transparência da gestão pública, que tem como objetivo a modernização da administração tributária e qualificação do gasto público dos municípios.
Através desses programas ou com recursos próprios, vários municípios iniciaram projetos para a implantação ou atualização cadastral, tendo a necessidade de produzirem bases cartográficas municipais, e consequentemente a necessidade de realizarem editais de concorrência pública e o respectivo termo de referência (TR) que é um documento determinante para o sucesso da licitação.
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A grande maioria das Prefeituras dos Estados Brasileiros não possui corpo técnico qualificado para elaborar um termo de referência, tendo como objeto a construção de uma base cartográfica digital, através de cobertura aerofotogramétrica com aeronave tripulada. É comum TR com ausência de detalhes técnicos, com erros em descrições das fases do projeto, erro de escala e inadequado para o objeto a ser licitado.
São estudados diversos TR de Prefeituras que já realizaram os trabalhos de recobrimento aéreo, com a elaboração de base cartográfica digital. Foi realizada uma análise e apresentado um comparativo à luz das normas que regem o assunto. Pensando nisso, o presente trabalho apresenta uma proposta para a composição de um termo de referência, tendo como objeto a execução de base cartográfica digital a partir de cobertura aerofotogramétrica com aeronave tripulada.
1.1 Justificativa
Mesmo quando o município já dispõe de uma base cartográfica é necessário investimentos em mapeamento digital, na execução simultânea do cadastramento e cartografia ou atualização desses produtos. O mapeamento e o cadastro técnico, quando integrados aos recursos do geoprocessamento, trazem importantes e indispensáveis ferramentas para uma melhor gestão de inúmeros serviços urbanos, entre eles: planejamento, meio ambiente, mobilidade, zoneamento, energia, água e esgoto, educação, saúde, segurança, transportes, defesa civil, entre outros.
As geotecnologias são essenciais aos gestores públicos fornecendo informações rápidas, mas podem se tornar instrumentos onerosos e imprecisos, quando mal implantadas ou mal planejadas.
Como exemplo pode-se citar o uso de um Sistema de Informação Geográfica (SIG) desenvolvido especialmente para o planejamento ambiental, que pode utilizar base cartográfica elaborada em pequena escala (menor que 1:10000), sendo usado para gerenciamento do cadastro físico territorial urbano, cujas necessidades são satisfeitas com base cartográfica em escala grande (maior que 1:1000).
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O Decreto nº 8764/2016 instituiu o Sistema de Gestão de Informações Territoriais (SINTER), ferramenta de gestão pública que integrará, em um banco de dados espaciais, o fluxo dinâmico de dados jurídicos produzidos pelos serviços de registros públicos ao fluxo de dados fiscais, cadastrais e geoespaciais de imóveis urbanos e rurais produzidos pela União, pelos Estados, pelo Distrito Federal e pelos Municípios. Estas informações devem ser apresentadas em camadas em uma base cartográfica, para que vários usuários possam interagir.
Recentemente o Decreto nº 9310/2018 instituiu as normas gerais e os procedimentos aplicáveis à Regularização Fundiária Urbana e estabelece os procedimentos para a avaliação e a alienação dos imóveis da União. Neste Decreto é estabelecido que o vértice definidor do limite terá natureza tridimensional e será definido por suas coordenadas de latitude, longitude e altitude geodésica. É também indicado que o erro posicional esférico do vértice definidor de limite deverá ser igual ou menor a oito centímetros de raio.
Desta forma, faz-se necessário a elaboração de bases cartográficas municipais que atendam essa necessidade. Para a aquisição e atualização dos produtos cartográficos é necessária a elaboração de edital que é o documento que orienta as relações entre a administração pública e os demais envolvidos. O termo de referência é um documento importante que acaba sendo utilizado como um anexo, tratando o assunto para contratação mais específica. Ocorre que as escalas ou Ground Sample Distance (GSD) entre outros critérios especificados, podem não atender posteriormente demandas para projetos técnicos. Editais recém-lançados para cobertura aerofotogramétrica especificam escala pequena.
Neste sentido, este trabalho contribui para o melhor entendimento dos critérios técnicos, indicando especificações necessárias para a elaboração de um termo de referência na composição de base cartográfica digital municipal, auxiliando os técnicos e gestores públicos na descrição do documento.
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1.2 Objetivo
1.2.1 Objetivos Gerais
Os objetivos deste trabalho são:
Estudar os termos de referências dos editais de concorrência pública para a elaboração de bases cartográficas municipais, através de cobertura aerofotogramétrica com aeronave tripulada, e propor melhorias na descrição destes termos de forma a contribuir com a comunidade técnica.
Propiciar, através de pesquisas realizadas em Prefeituras e empresas privadas uma visão sobre os termos escritos nos editais de concorrência públicas, especialmente no Estado de São Paulo, apresentando os problemas observados.
1.2.2 Objetivos Específicos
Apresentar as normas, decretos, leis e resolução aplicadas ao TR em editais de concorrência pública, tendo como objeto a elaboração de base cartográfica municipal obtida através de recobrimento aerofotogramétrico.
Elaborar uma proposta para a descrição do termo de referência em editais de concorrência pública.
Aplicação de questionário e entrevista com técnicos de Prefeituras e empresas privadas que trabalham com aerolevantamentos e serviços de cartografia, com a finalidade de conhecer o panorama geral e as principais dificuldades encontradas entre os Contratantes e as Contratadas.
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1.3 Estrutura do trabalho
O trabalho está estruturado em sete capítulos, sendo que o capítulo 1 apresenta a introdução, justificativa e os objetivos.
O capítulo 2 apresenta a importância de uma base cartográfica municipal, alguns conceitos e a importância da rede de referência cadastral.
O capítulo 3 aborda as legislações utilizadas na cobertura aerofotogramétrica, Normas Brasileiras (NBR) e Decretos.
O Capítulo 4 traz as fases na elaboração da cobertura aerofotogramétrica, deste o planejamento do voo, até a obtenção das cartas.
O Capítulo 5 faz uma análise dos TR pesquisados em editais de concorrência pública (CP), tomada de preços (TP), pregão (P) as especificações técnicas apresentadas e uma consideração sobre os termos.
O Capítulo 6 apresenta uma proposta de TR em editais de concorrência pública, orientativa para gestores públicos e técnicos.
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2 BASES CARTOGRÁFICAS MUNICIPAIS NO APOIO A GESTÃO
TERRITORIAL
2.1 Conceitos
2.1.1 Cartografia
A Cartografia constitui um conjunto de operações que permite a obtenção de informações espaciais, através da elaboração de mapas, cartas e plantas topográficas, possibilitando aos técnicos, ações no sentido da busca de soluções para o planejamento, projeto, implantação e acompanhamento de empreendimentos de engenharia, tais como: sistemas viários, rodovias, conjuntos habitacionais, sistemas de abastecimento de água e esgotos, e outros que visam à melhoria da qualidade de vida dos cidadãos, sejam eles urbanos ou rurais (COSTA, 2001).
O Internacional Cartographic Association (ICA) (Recomendação ICA/Amsterdam/ Holanda, 1966), define Cartografia com sendo o conjunto de operações científicas, artísticas e técnicas produzidas a partir de resultados de observações diretas ou de explorações de documentação, tendo em vista a elaboração de cartas, plantas e outros tipos de apresentação e também a sua utilização. Conforme o mesmo ICA, o conceito moderno de cartografia são: Organização, apresentação, comunicação e utilização da geoinformação nas formas visual, digital ou táctil, que inclui todos os processos de preparação de dados, no emprego e estudo de todo e qualquer tipo de mapa. (Recomendação ICA/ Budapeste/ Hungria, 1989).
2.1.2 Carta
Carta é a representação gráfica sobre uma superfície plana, dos detalhes físicos, naturais e artificiais, de parte ou de toda a superfície terrestre - mediante símbolos ou convenções e meios de orientação indicados, que permitem a avaliação das distâncias, a orientação das direções e a localização geográfica de pontos, áreas e detalhes, podendo ser subdividida em folhas, de forma sistemática, obedecido um plano nacional ou internacional. Esta representação em escalas médias e pequenas leva em consideração a curvatura da Terra,
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dentro da mais rigorosa localização possível relacionada a um sistema de referência de coordenadas. A carta também pode constituir-se numa representação sucinta de detalhes terrestres, destacando, omitindo ou generalizando certos detalhes para satisfazer requisitos específicos. A classe de informações, que uma carta, ou mapa, se propõe a fornecer, é indicada, frequentemente, sob a forma adjetiva, para diferenciação de outros tipos, como, por exemplo, carta aeronáutica, carta náutica, mapa de comunicação, mapa geológico (ABNT- NBR 13133/94).
O Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) (1998) diferencia mapa de carta, apresentando as definições:
a) "Mapa é a representação no plano, normalmente em escala pequena, dos aspectos geográficos, naturais, culturais e artificiais de uma área tomada na superfície de uma Figura planetária, delimitada por elementos físicos, político-administrativos, destinada aos mais variados usos, temáticos, culturais e ilustrativos."
b) "Carta é a representação no plano, em escala média ou grande, dos aspectos artificiais e naturais de uma área tomada de uma superfície planetária, subdividida em folhas delimitadas por linhas convencionais - paralelos e meridianos - com a finalidade de possibilitar a avaliação de pormenores, com grau de precisão compatível com a escala."
De acordo com a ABNT, a principal diferença entre carta e planta está relacionada com o tamanho da escala da representação gráfica da superfície terrestre, sendo que planta possui escalas maiores que 1:10000 e cartas escalas menores. A planta cadastral municipal deve atender a escala 1:1000 ou maior, resultado da aplicação sistemática das Normas ABNT-NBR 13133/94 e ABNT-NBR 14166/98.
2.1.3 Rede de Referência Cadastral Municipal
Rede de Referência Cadastral Municipal (RRCM) é definida segundo a ABNT-NBR-14166/98 como sendo a rede de apoio básico de âmbito municipal para todos os
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levantamentos que se destinem a projetos, cadastros ou implantação de obras, sendo constituída por pontos de coordenadas planialtimétricas, materializados no terreno, referenciados ao Sistema Geodésico Brasileiro (SGB). Tendo como objetivo a sistematização de todos os levantamentos topográficos dos municípios do país. Ainda segundo esta NBR os marcos geodésicos de apoio imediato devem ser localizados preferencialmente no cume das elevações e nos altos dos edifícios de grande porte e, se possível, em propriedades públicas, em uma densidade aproximada de um para cada 3 km² nas áreas urbanizadas e, nas áreas rurais, de um para cada 16 km² a 50 km², na dependência da densidade demográfica de interferências e do uso e ocupação do solo. O principal objetivo desta rede de referência é a amarração de todos os serviços topográficos executados para a implantação da infraestrutura que, posteriormente, serão utilizados para a locação, implantação e acompanhamento das obras até a fase de levantamento de como construído.
O município que tem implantado uma RRCM e a utiliza para o gerenciamento das atividades de engenharia, é capaz de garantir a confiabilidade das informações adquiridas, permitindo que a mesma seja utilizada para a cobrança de taxas do uso do espaço público e o planejamento municipal territorial (ROCCO, 2006). A Figura 2.1 ilustra um fluxograma da construção de uma RRCM.
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Figura 2.1 - Fluxograma dos processos para implantação de RRCM. Fonte: Agostinho (2007).
A cidade de Campinas no Estado de São Paulo, possuí uma RRCM que foi construída em 1994, em conjunto com a Universidade de São Paulo (USP), através da Escola Politécnica. Naquela época foram implantados 12 pares de pilares de centragem forçada com visadas entre si. As coordenadas planimétricas foram obtidas através de receptores GNSS.
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Posteriormente foi realizada a densificação desta rede, para permitir que os profissionais da área de Cartografia e Topografia pudessem utilizar seus equipamentos (Estação Total e receptor GNSS) no transporte de coordenadas para diversos usos, tais como: implantação de empreendimento habitacional, sistema viário, rede de infraestrutura, outros. Atualmente essa RRCM, possuí em torno de 174 marcos geodésicos com desvio padrão abaixo de 15mm. A Figura 2.2 ilustra os marcos geodésicos da RRCM da cidade Campinas/SP.
Figura 2.2 – Marcos geodésicos da RRCM da cidade de Campinas/SP. Fonte: Prefeitura Municipal de Campinas/SP (2018).
https://marcosgeodesicos.campinas.sp.gov.br/pmapper/map_marcosgeodesicos.phtml?config=marcosgeod esicos
2.1.4 Aerofotogrametria
Aerofotogrametria pode ser definida como a “ciência e a tecnologia de obter informações seguras à cerca de objetos físicos e do meio, por meio de processos de registro, medição e interpretação das imagens fotográficas” a Fotogrametria tem como objetivo de medições sobre fotografias aéreas, para a partir destas medições chegar aos produtos cartográficos(CARVALHO e ARAÚJO, 2009).
A Aerofotogrametria tem sido utilizada no mapeamento de áreas com grande dimensão, principalmente para o caso do mapeamento sistemático, apresentando resultados
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com custos relativamente baixos para diversas áreas da engenharia. A tomada de fotografias do terreno por equipamentos acoplados em aeronaves, com sensor passivo como câmeras aéreas analógicas ou digitais, ou ativos como sistemas de varredura a Light Amplification by
Stimulated Emission of Radiation (LASER), faz parte da subdivisão da Fotogrametria
denominada como Aerofotogrametria ou Fotogrametria aérea.
Segundo TOMMASELLI (2009), as câmeras digitais são semelhantes às analógicas, tendo como diferença o dispositivo de registro da imagem. Neste caso, a luz refletida do espaço objeto sensibiliza os fotodetectores armazenando as informações em discos rígidos ou sistemas de memória sólida.
Aerofotogrametria ou Fotogrametria aérea é uma subdivisão da Fotogrametria, na qual as fotografias do terreno são tomadas por uma câmera de precisão métrica montada em uma aeronave (TOMMASELLI, 2009). O processo aerofotogramétrico atualmente pode ser divido em várias etapas, independente do tipo de sensor a ser utilizado quando da obtenção das imagens/informações, podendo este sensor ser passivo, como as câmeras áreas; ou ativos, como os sistemas LASER.
No caso dos sensores passivos, comumente utilizados, podemos dividir os sensores/câmeras em analógicas ou digitais, sendo que as digitais ainda possuem uma subdivisão entre câmeras de pequeno, médio e grande formato, que podem utilizar a tecnologia de varredura linear ou a quadro.
As câmeras aéreas analógicas, possuem como característica um sistema de lentes estável, com alta qualidade geométrica que possibilitam imagens isentas de distorções (TOMMASELLI, 2009), sendo que as informações obtidas são gravadas através dos negativos fotográficos, que depois são digitalizados através de scanner apropriado, ou gerados os diapositivos e fotos-contatos, que posteriormente serão utilizados nas etapas subsequentes do processo de geração cartográfica. Ainda, segundo Tommaselli (2009), as câmeras digitais são semelhantes às analógicas, tendo como diferença o dispositivo de registro da imagem. Neste caso, a luz refletida do espaço objeto sensibiliza os fotodetectores armazenando as informações em discos rígidos ou sistemas de memória sólida.
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2.1.5 Ground Sample Distance
Conforme descreve Brandalize e Sampaio (2018), com o advento das câmeras fotogramétricas digitais, o conceito de escala da fotogrametria convencional não pode mais ser utilizado. Passou-se então a analisar a resolução espacial das imagens fotogramétricas digitais a partir do GSD. Este representa um valor aproximado, em unidades de terreno (ex.: metro), para a amostragem de um picture e element (pixel). Assim, quanto menor o GSD, maior a resolução espacial da imagem. Relacionar, portanto, o GSD e a resolução espacial das imagens com a escala é tarefa de grande complexidade para diferentes tipos de produtos em meio digital.
Figura 2.3 – Ilustração do cálculo do GSD. Fonte: Adaptado de Leica Geosystems.
2.1.6 Base Cartográfica Municipal
Base Cartográfica Municipal é o conjunto de cartas e plantas integrantes do Sistema Cartográfico Municipal que, apoiadas na rede de referência cadastral, apresentam no seu conteúdo básico as informações territoriais necessárias ao desenvolvimento de planos, de anteprojetos, de projetos, de cadastro técnico e imobiliário fiscal, de acompanhamento de obras e de outras atividades de projeto que devam ter o terreno como referência (ABNT-NBR 13.133/94).
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elaboradas na escala 1:1000 ou maiores, atendendo a ABNT-NBR 14166/1998, muitos municípios ainda se utilizam de bases cartográficas na escala 1:2000, inadequada para as atividades de planejamento municipal como o cadastro de imóveis, equipamentos urbanos e sistema viário. As referidas bases cartográficas nessa escala acabam atendendo ao mapeamento sistemático regional, principalmente por serem elaboradas no Sistema de Projeção Universal Transversa de Mercator (UTM), porém, transformações do fator de escala, convergência meridiana e reduções angulares tornam difícil seu manejo nas atividades efetivamente de levantamentos e locações topográficas. As referidas bases cartográficas apresentam restrições para o desenvolvimento de projetos básicos e executivos, induzindo grande parte dos técnicos à prática de ampliá-las, o que evidentemente levará a erros, visto que a precisão com que foram elaboradas permanece dentro dos limites dos processos de sua construção, especialmente quando se trata de voos aerofotogramétricos cuja escala das fotos permitem no máximo a restituição de plantas topográficas com ampliação de quatro vezes.
O termo base cartográfica está intrinsecamente associado ao uso que se faz de um conjunto de documentos cartográficos para um determinado fim. As informações que compõem uma base cartográfica são provenientes do mapeamento topográfico associado às informações temáticas correspondentes ao objetivo do mapeamento (LAZZAROTTO, 2005).
Já para Robinson et al (1995), uma base cartográfica é criada através da digitalização de produtos cartográficos existentes, numa base, a localização de cartas feições podem ter sido deliberadamente movidas, de acordo com as distorções ocorridas em campo. A grande problemática na obtenção de bases cartográficas atualizadas encontra-se no custo, na utilidade apropriada, na gama de fontes alternativas de dados e nos gráficos de saída.
Segundo Loch e Erba (2007), “base cartográfica é uma representação que contém os elementos planialtimétricos fundamentais de uma porção do território, desenhada de acordo com convenções predeterminadas e com alta precisão métrica para servir de referência a estudos, projetos e à elaboração de Cartas Temáticas”.
Como exemplo, a nova base cartográfica digital da cidade de Campinas/SP, foi obtida através de cobertura aerofotogramétrica na escala 1:1000 no ano de 2014, contendo 3091 folhas. A Figura 2.4 apresenta as 3091 folhas que integram a base cartográfica digital da cidade de Campinas/SP.
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Figura 2.4 - Base cartográfica digital da cidade de Campinas/SP, obtidas através da cartas - 3091 folhas. Fonte: Prefeitura Municipal de Campinas/SP (2018).
2.2 Bases Cartográficas Municipais no Brasil
Segundo Costa (2001), em 1901 por iniciativa do Estado Maior do Exército foi criado a Comissão da Carta Geral do Brasil iniciando assim a Cartografia Terrestre Nacional com a pretensão da elaboração na escala de 1:100.000 e 1:1.000.000 de uma carta topográfica. Com o fim da primeira guerra mundial foi criado o Serviço Geográfico do Exército. A atual denominação Diretoria de Serviço Geográfico (DSG) é atribuída por Portaria Ministerial de 1953, em conformidade com a nova estrutura de organização do Exército.
Os levantamentos topográficos à prancheta, os métodos estereofotogramétricos de emprego de fotografias terrestres e aéreas e a impressão off-set foram aperfeiçoados com a contratação em 1920 do engenheiro Emílio Wolf responsável pela “Missão Austríaca”, composta por técnicos e engenheiros capacitados em mapeamentos sistemáticos. Os primeiros resultados foram obtidos no ano seguinte com mapeamento da capital brasileira da época Rio de Janeiro na escala 1:50.000 obtidos por cobertura aerofotogramétrica.
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que dois anos depois foi incorporado ao Conselho Brasileiro de Geografia do IBGE, que inicia no âmbito civil a Cartografia Brasileira com o primeiro projeto obtidos dos voos aerofotogramétricos de 2/3 do território brasileiro promovidos pelos Estados Unidos em 1945. Foi determinando as coordenadas das Cidades e Vilas, com a Carta do Brasil ao Milionésimo com 46 (quarenta e seis) folhas, através da compilação de mapas e cartas existentes e realização de levantamentos topográficos para a complementação em áreas com pouco ou nenhum mapeamento além da implantação de redes de pontos de apoio para esses levantamentos, alcançando seu ponto máximo na década de 70.
Uma década mais tarde a falta de investimento fez declinar consideravelmente a produção de mapas e cartas. Atualmente o IBGE realiza Pesquisa de Informações Básicas Municipais (MUNIC) que se estende a totalidade dos municípios do País. Em 2015 foram obtidas informações relativas a todos os 5570 municípios brasileiros (IBGE, 2016).
A MUNIC é uma pesquisa institucional e de registros administrativos da gestão pública municipal sobre a existência de bases cartográficas digitalizadas. Segundo o IBGE (2016), Figura 2.5, 20,7% (1152) dos municípios brasileiros dispunha de base cartográfica municipal digitalizada. O menor percentual foi identificado nos municípios da Região Nordeste, onde nenhum estado apresentou percentual igual ou superior à média nacional, cabendo ressaltar que o Ceará foi o que mais se aproximou, com 19,6% (36) dos municípios com esse recurso, enquanto a média obtida na região foi de 11,4% (204) dos municípios. No País, seis unidades da federação distribuídas em diferentes regiões apresentaram proporções de municípios com base cartográfica digitalizada superiores a 30,0%: Pará (30,6%), Espírito Santo (30,8%), Roraima (33,3%), Paraná (33,8%), Santa Catarina (39,7%) e Rio de Janeiro (45,7%).
Conforme é apresentado na Figura 2.5, o percentual nacional de municípios que apresentavam sistema de informação geográfica foi de 10,3% (572). Em alguns estados essa proporção foi superior à média nacional (10,3%): Santa Catarina (21,4%), Pará (22,2%), Espírito Santo (25,6%) e Rio de Janeiro (28,3%). O único estado cujos municípios informaram a inexistência tanto de base cartográfica digitalizada quanto de sistema de informação geográfica foi o Amapá.
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Figura 2.5 - Percentual de municípios com sistema de informação geográfica e base cartográfica digitalizada, segundo as classes de tamanho da população dos municípios – Brasil
2015.
Fonte: Adaptado de IBGE (2016).
2.3 Bases Cartográficas na Gestão Municipal
As bases cartográficas são importantes para o gerenciamento do território de forma organizada, auxiliando nas tomadas de decisões de forma rápida, por possuir informações espaciais diversas do município. É um instrumento que deve ser utilizado pelo governo municipal através de seus administradores públicos, engenheiros, arquitetos, geógrafos, cartógrafos, estudantes e todos os profissionais que utilizam as informações gráficas de um determinado território.
Para que um governo municipal tenha condições de administrar seu território de forma favorável, é necessário o conhecimento do espaço físico-territorial do município. A composição de uma base cartográfica confiável agregada à informação espacial tridimensional exata, que permite o gerenciamento das atividades de governo que envolve mapeamento (ROCCO, 2006).
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informações necessárias e adequadas da espacialidade do território municipal contribuindo com o planejamento municipal, estabelecendo o uso e ocupação do solo, na análise da mobilidade urbana e transportes, recursos naturais entre outros níveis de informação. Garante a qualidade da informação, permitindo estabelecer diretrizes para planos diretores de forma espacializada, zoneamento e outras informações necessárias para garantir a ocupação do território de forma harmônica.
Um exemplo bem sucedido de informações espacializadas em uma base cartográfica pode ser observado no zoneamento on-line estabelecido pela Prefeitura Municipal de Campinas/SP, com a finalidade de facilitar o acesso dos contribuintes as informações necessárias para implantação de projetos relacionados com as restrições aeroportuárias. A Figura 2.6 apresenta a tela do zoneamento on-line da Prefeitura Municipal
de Campinas/SP, disponibilizado no endereço eletrônico
https://zoneamento.campinas.sp.gov.br/
A base cartográfica permite associar o cadastro físico e territorial com a gestão fiscal tributaria de forma espacializada, contribuindo para obter mapas de valores de terreno e construções mais próximos da realidade fornecendo mais justiça social.
Figura 2.6 - Zoneamento on-line apresentado na base cartográfica digital. Fonte: Prefeitura Municipal de Campinas/SP (2018).
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“Deste modo, qualquer administração pública municipal deve se instrumentalizar com as ferramentas necessárias à boa gestão do município, para a qual os seus dirigentes foram eleitos pela população” (COSTA, 2001).
A base cartográfica deve ser precisa e atualizada, possibilitando que os técnicos da área de planejamento possam analisar os espaços do território, os vazios urbanos, as áreas de ocupação, as áreas de preservação permanente, a infraestrutura urbana como calçamento de ruas, organização de trânsito, saneamento básico, água e luz; de desatualização do cadastro urbano diretamente ligado à função tributária.
O planejamento pode ser considerado como um processo sistemático, envolvendo coleta, organização e análise de informações, com a utilização de métodos e técnicas conhecidas, na busca das melhores alternativas para o aproveitamento dos recursos disponíveis, tendo como premissa o desenvolvimento harmônico da região e a manutenção da qualidade dos ambientes físico, biológico e social (SANTOS,2004).
2.4 Sistema de Informação Geográfica
Conforme Nero (2000), para que um Sistema de Informação Geográfica (SIG) possa funcionar com eficiência devem-se ter condições para a criação da base cartográfica, elaboração de um banco de dados e para a saída dos mesmos. Vale a pena destacar, então, que a base bem construída é o ponto de partida para o sucesso de um projeto baseado num SIG. Para isso, ela deve ser produzida de acordo com certas especificações que devem ser adicionadas às normas de uma cartografia tradicional.
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3 LEGISLAÇÕES UTILIZADAS NA COBERTURA AEROFOTOGRAMÉTRICA
Este capítulo apresenta uma breve revisão das legislações utilizadas na cobertura aerofotogramétrica, para elaboração de mapeamento e produtos cartográficos e topográficos.
3.1 Normas Brasileiras
3.1.1 ABNT-NBR 13133/94
Esta norma fixa as condições exigíveis para a execução de levantamento topográfico destinado a obter informações gerais do terreno. As condições exigíveis para a execução de um levantamento topográfico devem compatibilizar medidas angulares, medidas lineares, medidas de desníveis e as respectivas tolerâncias em função dos erros, selecionando métodos, processos e instrumentos para a obtenção de resultados compatíveis com a destinação do levantamento, assegurando que a propagação de erros não exceda os limites de segurança inerentes a esta destinação.
3.1.2 ABNT-NBR 14166/98
Esta norma fixa as condições exigíveis para a implantação e manutenção da Rede de Referência Cadastral Municipal (RRCM) destinada a:
a) Apoiar a elaboração e a atualização de plantas cadastrais municipais; b) Amarrar, de um modo geral, todos os serviços de topografia, visando às
incorporações as plantas cadastrais do município;
c) Referenciar todos os serviços topográficos de demarcação, de anteprojetos, de projetos, de implantação e acompanhamento de obras de engenharia em geral, de urbanização, de levantamentos de obras como construídas e de cadastros imobiliários para registros públicos e multifinalitários.
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3.2 Decretos
3.2.1 Decreto n° 1177/1971
Art. 1º A execução de aerolevantamentos no território nacional é da competência de organizações especializadas do Governo Federal.
Parágrafo único. Podem, também, executar aerolevantamentos outras organizações especializadas de governo estaduais e privadas na forma estabelecida neste Decreto-lei e no seu Regulamento.
Art. 2º Em caso excepcional e no interesse público a juízo do Presidente da República, ou para atender a compromisso constante de ato internacional firmado pelo Brasil, será permitida a participação de organização estrangeira em aerolevantamentos no território nacional.
Art. 3º Entende-se como aerolevantamento, para os efeitos deste Decreto-lei, o conjunto das operações aéreas e/ou espaciais de medição, computação e registro de dados do terreno com o emprego de sensores e/ou equipamentos adequados, bem como a interpretação dos dados levantados ou sua tradução sob qualquer forma.
Art. 4º O Estado Maior das Forças Armadas é o órgão oficial incumbido de controlar as atividades de aerolevantamentos no território nacional, na forma especificada no Regulamento do presente Decreto.
Art. 5º As organizações do Governo Federal, especializadas em aerolevantamentos são consideradas inscritas no Estado Maior das Forcas Armadas, observadas as prescrições do Regulamento do presente Decreto-lei.
Art. 6º As organizações a que se refere o parágrafo único do artigo 1º poderão ser autorizadas a executar aerolevantamentos desde que estejam inscritas no Estado-Maior das Forças Armadas em uma das seguintes categorias:
a) executantes de todas as fases do aerolevantamento; b) executantes apenas de operações aéreas e/ou espaciais;
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c) executantes da interpretação ou de tradução dos dados obtidos em operações aéreas e/ou espaciais por outras organizações.
Art. 7º O Poder Executivo regulamentará este Decreto-lei no prazo de 90 (noventa) dias, a contar da data de sua publicação.
Art. 8º Este Decreto-lei entrará em vigor na data da publicação do seu Regulamento ficando revogadas a Lei nº 960, de 8 de dezembro de 1949 e demais disposições em contrário.
3.2.2 Decreto n° 89817/1984
Instruções reguladoras das normas técnicas da cartografia nacional quanto aos padrões de exatidão do produto analógico, observando as peculiaridades de cada escala de representação.
Segundo BRASIL (1984), Santos (2010) e DSG (2011), para que um produto cartográfico seja classificado quanto ao Decreto-lei 89817, o mesmo deve atender duas condições:
a) 90% dos pontos testados devem apresentar valores de discrepâncias iguais ou inferiores ao valor do Padrão de Exatidão Cartográfica (PEC) em relação à escala e a classe testada e;
b) O Root Mean Square (RMS) das discrepâncias deve ser igual ou inferior à tolerância Erro Padrão (EP) definido pela norma.
3.2.3 Decreto N° 2278/1997
Regulamenta o Decreto nº 1177, de 21 de junho de 1971, que dispõe sobre aerolevantamentos no território nacional e dá outras providências.
Art. 1º. O aerolevantamento, para efeito deste Decreto, constitui-se de uma fase aeroespacial, de captação e registro de dados, e de uma fase decorrente, de interpretação e tradução dos dados registrados.
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Art. 2º. A fase aeroespacial de aerolevantamento é caracterizada por operação técnica de captação de dados da parte terrestre, aérea ou marítima do território nacional, por meio de sensor instalado em plataforma aérea ou espacial, complementada por operação de registro de tais dados, utilizando recursos da própria plataforma captadora ou de estação receptora localizada à distância.
Art. 3º. A fase decorrente é caracterizada por operações técnicas destinadas a materializar informações extraídas dos dados registrados na fase aeroespacial, sob a forma de mosaico, carta-imagem, ortofoto, carta e de outras.
Art. 4º. O produto obtido na fase aeroespacial é designado original de aerolevantamento e, o obtido na fase decorrente, produto decorrente.
Art. 5º. O original de aerolevantamento será preservado e mantido sob controle, com a finalidade de realizar o Cadastro de Levantamentos Aeroespaciais do Território Nacional (CLATEN), tendo em vista o desenvolvimento e a defesa nacionais.
Art. 6º. As entidades nacionais executantes da fase aeroespacial e, no que couber, as da fase decorrente deverão:
I - ser inscritas no Estado Maior das Forças Armadas (EMFA);
II - obter prévia autorização para execução de serviço da fase aeroespacial; III - observar as regras sobre os cuidados com o original de aerolevantamento e produtos dele decorrentes;
IV - prestar as informações necessárias à elaboração e atualização de cadastros específicos, assim como às referentes a originais de aerolevantamento, produzidos no exterior que estejam sob sua posse ou propriedade; e
V - cumprir outras obrigações previstas neste Decreto e em instruções complementares.
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3.2.4 Decreto N° 5334/2005
Dá nova redação ao art. 21 e revoga o art. 22 do Decreto N°89817/1984.
Art. 1º O art. 21 do Decreto nº 89817, de 20 de junho de 1984, passa a vigorar com a seguinte redação:
"Art. 21º Os referenciais planimétrico e altimétrico para a Cartografia Brasileira são aqueles que definem o SGB, conforme estabelecido pela Fundação IBGE, em suas especificações e normas”.
Art. 2º Este Decreto entra em vigor na data de sua publicação.
Art. 3º Fica revogado o art. 22 do Decreto nº 89817/1984.
3.3 Portarias
3.3.1 Portaria nº 0637 SC-6/FA-61008
De 05 de março de 1998.
Aprova as Instruções Reguladoras de Aerolevantamento no território nacional.
As Instruções Reguladoras de Aerolevantamento (IRA), instituídas por esta Portaria, regulam a inscrição de entidades no Estado Maior das Forças Armadas (EMFA), a concessão de autorização para realização da fase aeroespacial do aerolevantamento, seus produtos, a participação de entidades estrangeiras em serviços de aerolevantamento no território nacional, bem como os produtos sigilosos de aerolevantamento.
3.3.2 Portaria nº 008 (DCT)
De 10 de fevereiro de 2016. Aprova a norma da Especificação Técnica para
Produtos de Conjuntos de Dados Geoespaciais (ET-ADGV) (2ª Edição – 2016 (EB80-N72. 001)). O chefe do departamento de ciência e tecnologia, no uso da atribuição que lhe Conferem o Inciso III do art. 14 do Regulamento do DCT (R-55), aprovado pela Portaria do
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Comandante do Exército nº 370/2005, o art. 44 das Instruções Gerais para as Publicações Padronizadas do Exército (EB10IG-01.002), aprovadas pela Portaria do Comandante do Exército nº 770, de 7 de dezembro de 2011, nos termos do Decreto nº 6666/2008, que prevê a implantação da Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais (INDE) e conforme o estabelecido no nº 2 do §1º e no §3º do art. 15, do Cap. VIII, do Decreto-Lei nº 243, de 28 de fevereiro de 1967, resolve:
Art. 1º Aprovar a norma da ET-ADGV 2ª Edição – 2016, que com esta baixa. Art. 2º Determinar que esta Portaria entre em vigor na data de sua publicação. Art. 3º Revogar a Portaria nº 014 – DCT, de 28 de abril de 2014.
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4 PRINCIPAIS FASES NA ELABORAÇÃO DA COBERTURA
AEROFOTOGRAMÉTRICA
4.1 Recobrimento Aéreo
A definição do perímetro da área a ser realizada a cobertura aerofotogramétrica poderá ser obtida através das imagens disponíveis, ou mesmo através do Google Earth permitindo identificar a região objeto do levantamento aerofotogramétrico. Nesta etapa é importante que sejam levados em consideração elementos importantes no entorno da região e que possa ser utilizado para fins de planejamento urbano, tais como: regiões conurbadas, relevo, recursos naturais, distritos industriais, entre outros.
Nesta situação a cobertura aérea poderá ultrapassar o limite da área objeto obtendo-se imagens de uma região de interesse além do perímetro do município. A Figura 4.1 mostra o perímetro da área onde ocorreu o levantamento aerofotogramétrico na cidade de Campinas/SP, no ano de 2014. Nessa imagem é possível observar que além do perímetro municipal (em azul), foi realizada a cobertura aérea de uma faixa adicional de 500m.
Figura 4.1- Perímetro municipal da cidade de Campinas/SP, indicado em azul com uma faixa adicional. Fonte: Prefeitura Municipal de Campinas/SP (2018).
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4.1.1 Planejamento do Voo
Com o perímetro definido da área para a cobertura aérea, acrescido de uma região de interesse, é realizado o plano de voo, determinando-se a sobreposição longitudinal e lateral entre imagens e faixas; velocidade do voo; escala ou GSD e o sistema de projeção. A fase de planejamento compreende o plano de voo, considerando os objetivos do projeto, assim determinando as características do aerolevantamento e configurações do equipamento adotado.
Esta primeira fase é de suma importância, uma vez que analisa altura do voo, região de levantamento e planejamento do sentindo e faixa de voo. Essas questões são de grande relevância para a avaliação do custo do trabalho uma vez que é proporcional às horas de voo (BRITO e COELHO, 2002).
4.1.2 Sobreposição Lateral e Longitudinal
A definição do sentido das linhas de voo é determinada em função do melhor aproveitamento das tomadas das fotos e menor distância, desde que seja realizada posteriormente a orientação das ortofotos para a direção Norte e a retirada de possíveis sombras. Deve-se sempre privilegiar a possibilidade do sentido das linhas de voo ser nas direções tradicionais: Norte-Sul ou Leste-Oeste, podendo ainda ser realizada de maneira Azimutal. A Figura 4.2, ilustra um plano de voo destacando os recobrimentos laterais e longitudinais.
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Figura 4.2 - Modelo de recobrimento lateral e longitudinal. Fonte: Lima (2016).
É comum adotar a sobreposição lateral de 30%, que pode variar conforme o tipo de relevo a ser mapeado e o tipo de controle que temos no instante da execução do voo. A sobreposição longitudinal é fator fundamental para a geração de modelos estéreos, utiliza-se normalmente uma sobreposição mínima de 60%. Nas regiões urbanas com a existência de prédios, utilizar fatores de sobreposição com valores maiores podendo-se chegar até a 90%
(WOLF e DEWITT, 2000).
Na cobertura aérea realizada na cidade de Campinas/SP, no ano de 2014, foi estabelecido no termo de referência a sobreposição longitudinal de 60% e a lateral de 30% para a região sem verticalização e na área rural. Na área com concentração de edifícios foi utilizada a sobreposição longitudinal de 80% e lateral de 40%. A Figura 4.3 apresenta o limite do recobrimento aéreo da cidade de Campinas/SP realizado no ano de 2014, com sobreposição longitudinal de 60% e a lateral de 30%. Somente na área indicada no polígono central da imagem, onde existe grande concentração de prédios, foi utilizada a sobreposição longitudinal de 80% e a lateral de 40%.
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Figura 4.3 - Perímetro da sobreposição longitudinal de 60% e lateral de 30%. Polígono central com sobreposição longitudinal de 80% e lateral de 40%.
Fonte: Prefeitura Municipal de Campinas/SP (2018).
4.1.3 Planos de Voo
Para a elaboração do plano de voo, leva-se em consideração o sistema de projeção, as sobreposições (lateral e longitudinal), a resolução da imagem digital pretendida, ou seja, GSD bem como a câmera a ser utilizada. Segundo Tommaselli (2009), as câmeras aéreas fotográficas podem ser classificadas, quanto à fabricação: em analógicas, com imagens isentas de distorções e gravadas em negativos fotográficos com sistema de lentes estável e alta qualidade geométrica. Em digitais, a luz refletida do espaço objeto sensibiliza os fotodetectores e os dados são gravados em sistema de memória sólida, semelhantes às analógicas, tendo como diferença o dispositivo de registro da imagem. Ao tratar de câmeras digitais, a resolução das imagens ou GSD está relacionada ao tamanho do pixel, distância focal e altura de voo. A Figura 4.4 mostra uma câmara digital de grande formato modelo DMC 1, fabricada pela empresa alemã Intergraph do grupo Hexagon.
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Figura 4.4 - Câmara digital de grande formato modelo DMC 1. Fonte: FotoTerra (2018).
A Figura 4.5, ilustra a esquerda uma foto aérea com GSD de 10cm e a direita com GSD de 100cm, obtidas com uma câmera digital. É possível observar a nitidez da imagem com GSD de 10cm que permite interpretar os elementos em solo com boa resolução, diferente da com GSD de 100cm, cuja qualidade deixa a desejar para vários trabalhos relacionados com planejamento urbano.
Figura 4.5 - Foto aérea obtida com GSD 10cm e 100cm. Fonte: http://www.esteio.com.br/downloads/2008/EscalaDigital.pdf.
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Com o plano de voo definido é feito um pedido junto ao Ministério da Defesa (MD), da solicitação de autorização de execução da cobertura aerofotogramétrica. A Figura 4.6 ilustra um plano de voo com recobrimento lateral de 30% e longitudinal de 60%.
Figura 4.6 - Plano de voo com fotos superpostas no sentido do voo e entre as faixas. Fonte: Adaptado de Pina e Santos (2000).
4.1.4 Execução de Voo
O voo pode ser realizado somente após o recebimento da autorização do MD, possibilitando que as equipes sejam mobilizadas para a realização do levantamento aerofotogramétrico. As sobreposições entre fotografias compõem os modelos estereoscópicos obtidos por meio do voo fotogramétrico ou recobrimento aerofotogramétrico, que mapeia as feições de uma área determinada em função das necessidades do projeto. O levantamento deve atender alturas de voo e características planejadas durante a execução dos planos de voo por faixas e em toda área definida pelo projeto, com fotos sobrepostas formando um bloco, como ilustra a Figuras 4.7 e 4.8.
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Figura 4.7- Sequência de fotografias superpostas feitas em um voo fotogramétrico. Fonte: adaptado de Fontes (2005).
Figura 4.8 - Faixas de voo para a orientação da equipe a bordo no avião. Fonte: Adaptado de Zaidan (2009).
Para obtenção de pares estereoscópicos contínuos com sobreposição longitudinal lateral e manutenção da altura da plataforma, parâmetros esses definidos em função do projeto que deve atender especificações e normas, são necessários cuidados na execução correta do voo, evitando-se: a deriva ocasionada pelo vento, a guinada movimento de rotação em torno do seu eixo principal, a tilt inclinação do eixo vertical da câmera, variações na altura de voo e arrasto (BRITO e COELHO, 2002).
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4.2 Fotoíndice
Após a finalização do voo as imagens poderão ser processadas, obtendo fotos digitais no formato TIFF e GEOTIFF ou outro padrão de mercado, permitindo a geração do fotoíndice. Na confecção do fotoíndice digital, as imagens são montadas em faixas e respectivos blocos, sendo orientada por coordenadas geográficas, apresentando toponímia dos principais acidentes naturais e artificiais, sendo indicado o número da faixa, foto, escala entre outros detalhes. A Figura 4.9 apresenta um fotoíndice da cidade de Campinas/SP, do levantamento aerofotogramétrico do ano de 2014.
Figura 4.9 - Fotoíndice do mapeamento de 2014 da cidade de Campinas/SP. Fonte: Prefeitura Municipal de Campinas/SP (2018).
4.3 Planejamento de Voo de Varredura a LASER
Segundo Oliveira (2016), para determinação das coordenadas tridimensionais de um ponto na superfície terrestre por meio de um Sistema de Varredura a Laser Aerotransportado (SVLA), necessariamente deve-se realizar a integração de sensores, uma vez que o sistema LiDAR é capaz de mensurar a distância entre o emissor do pulso e superfície, não sendo capaz de determinar posição, a variação de atitude da plataforma e o
