ATUALIZAÇÃO DA LINHA DE COSTA DO SUPER PORTO DO RIO GRANDE MARGEM OESTE, COM BASE EM DADOS DGPS E IMAGENS 35 MM

Transcrição

1 ATUALIZAÇÃO DA LINHA DE COSTA DO SUPER PORTO DO RIO GRANDE MARGEM OESTE, COM BASE EM DADOS DGPS E IMAGENS 35 MM Carlos Hartmann¹, Tadeu Braga Arejano² & Marcos Conterato³ ¹LOG/DGEO/FURG - Av. Itália Km 8 C. Carreiros, RG/RS, dgecaco@furg.br ²CECO/UFRGS Campus do Vale, POA RS Brasil, arejanot@ig.com.br ³LOG/DGEO/FURG - Av. Itália Km 8 C.Carreiros, RG/RS, mrconterato@hotmail.com Abstract. The available geotecnologias in the days today they allow to evaluate and position in a correct way bone structures built in the ports, when these tools weren t available. Such mistakes are verified by the Pilotage of hen, what turns dangerous the navigation in the waterway as well as the bettle of the ships in the Terminals. In order to it was made a rising of the positions of the wharfs of bettle of the ships in the Rio Grandes Super Porto, located in the right margin of Rio Grandes waterway. In this practices were observed mistakes of positioning in about hundreds of meters, among the letter of the Navy (1:25.000) and of the Army (1:50.000) this last one more appropriate. Images georreferenciadas of small format were used to trace the margins and the correct position of the Terminals. The correct position of the wharfs wave determined in the extremities using a system of global positioning (GPS) with submetric precision. The registered positions will be able to be used by the pilotage of hen users in general, in a safe way. Palavras-chave: [Super Porto, Big River, Navigation, DGPS] 1 Introdução A navegação marítima tem se utilizado cada vez mais do posicionamento por satélites. Os levantamentos batimétricos, importantíssimos para a navegação segura; o posicionamento das bóias; a localização dos riscos à navegação e as cartas marítimas estão sendo executados com a utilização desta tecnologia. O auxílio nas operações de atracação e manobras em portos também é outro ponto importante, principalmente em condições climáticas adversas. Com o advento do sistema de posicionamento por satélite, o Global Position System (GPS), e equipamentos de alta precisão, observa-se que existem defasagem entre cartas e, que muitas das estruturas portuárias estão posicionadas de forma inadequada. Tal fato ocorre na região portuária do Rio Grande e, com os atracadouros instalados no século passado (década de 70) ao longo da margem oeste do canal do Rio Grande. Tal fato gera problemas com a navegação, verificadas pela praticagem da barra, que necessitam informar a posição do terminal e o cais, onde irá atracar o navio. Observam que existe erro de posição, que pode variar em algumas dezenas de metros. Com o incremento da navegação e a construção de novos terminais, existe a necessidade de melhorar a acurácia e a precisão da linha de costa e dos terminais, através do georreferenciamento, para evitar possíveis contratempos com os navios, principalmente os de grande porte. Georreferenciar significa referir um empreendimento a um sistema geodésico, feito hoje em dia de forma rápida, precisa e eficiente através do GPS.

2 Os principais terminais do Porto do Rio Grande localizam-se na área denominada de Super Porto do Rio Grande, estendendo-se ao longo da margem oeste do Canal do mesmo nome, com profundidades que permitem a navegação de grandes navios. Com o aumento dos molhes (em execução) e o aprofundamento do canal de navegação para 16 metros (50 pés), navios denominados de Pós-Panamax terão acesso ao porto. Os terminais de carga e descarga de mercadorias principais são: Terminal de Containers (TECON); Terminal da Leal Santos (pesca); Terminais da Termasa e Tergrasa (graneleiros); Terminal da Bianquini (fertilizantes); Terminal da Bunge (alimentos); Terminal da Trevo (fertilizantes); Terminais Petroleiros (Transpetro e Petroquímica) e áreas disponíveis para novas instalações. Além destes, citamos o Terminal da Marinha, cais e estaleiros de pequeno porte. Os problemas existentes de posicionamento, deram origem a este trabalho, que tem por objetivo atualizar com precisão a margem oeste do canal do Rio Grande, utilizando aerofotos digitais georreferenciadas, posicionando os terminais, com o uso de um sistema de posicionamento GPS Geodésico L1, no modo estático da marca ProMark 2 da Ashtech. 1.1 Localização O porto do Rio Grande localiza-se na região estuarina da Laguna dos Patos, e está dividido em três áreas. O denominado Porto Velho, ao norte da cidade do Rio Grande, o Porto Novo a leste, e o denominado Super Porto, localizado ao longo do Canal do Norte na margem oeste. (Fig. 1). 1.2 Objetivo Este trabalho tem por objetivo obter a localização exata dos cais dos terminais de carga e descarga do denominado Super Porto do Rio Grande, para possibilitar a navegação e a atracação segura dos navios que o utilizam. 2 Material e métodos Para a execução do trabalho foram utilizadas as cartas do Exército (1:50.000) e da Marinha (1:25.000). As imagens aéreas digitais de pequeno formato coloridas, foram capturadas pelo sistema ADAR 1000 (Fontoura e Hartmann 2001), em 12 de abril de 2004 numa altura de vôo de 3650 pés (~ 1100 m) com uma resolução de 0,5 mpp (metro por pixel). Cada imagem cobre no terreno uma área de 1500 x 1000 metros. As cartas e imagens aéreas foram georreferenciadas no programa PowerDraft da Bentley, 2004, com pontos de controle (PC) utilizando um receptor L1 com precisão de 5 cm no modo Stop & Go, ProMark 2 da Thales Navigation. As margens foram digitalizadas no vídeo. 2.1 Especificações dos Equipamentos e Software utilizado O trabalho foi executado com um receptor GPS marca Ashtech, modelo ProMark 2, de 10 canais e receptor L1, com precisão 0,005 metros +1 ppm na horizontal (maior ou menor precisão depende do tempo de observação) e 0,010 metros + 2 ppm na vertical (depende do tempo de observação); tempo de coleta modo estático de 20 a 60 minutos (depende da distância da base ao ponto), 2 canais de satélite WASS e EGNOS, horizonte mínimo de rastreio igual a 10º. Pós-processamento utilizando o software Astech Solutions 2.6 dotado de algoritmos de combinação observáveis (fase da portadora).

3 2.2 Origem (datum) Superfície de referência geoidal: World Geoid Model (EGM96); datum horizontal: SAD 69 (South American Datum, 1969) Zona 51 e sistema de coordenadas plano retangulares UTM (Universal Transversa de Mercator) 2.3 GPS Captura e processamento dos dados A estação base foi localizada no cais da Estação Naval do Rio Grande (ENRG), quarta Secção da Barra homologada pelo IBGE SAT código A estação GPS móvel foi posicionada na extremidade, norte e sul, nos cais dos terminais. Solução baseada em fase portadora L1 com o princípio do posicionamento relativo e do posicionamento diferencial, com correção diferencial obtida em pós-processamento na utilização de técnicas baseadas em suavização através da portadora, onde a correlação espacial entre o ponto de referência e os pontos a determinar permitem a eliminação ou redução substancial da maior parte dos erros de posicionamento. Utilizou-se do modo estático com inicialização na origem com taxa de gravação de 10 segundos. Materializou-se a seguir os pontos extremos em cada cais. No pós-processamento os arquivos gerados no equipamento foram devidamente descarregados e separados em datas de coleta para serem processados, determinando, como parâmetros de precisão, para o projeto, na horizontal de 0,002 m + 1 ppm e na vertical 0,004 m + 2 ppm, para os pontos pós-processados. 3 Resultados e discussão Comparando a linha de costa entre as cartas da Marinha e do Exército, observamos que existe defasagem da ordem de 126 metros entre ambas, esta diferença aumenta do norte para o sul. Isto significa que a carta da Marinha está posicionada mais para oeste. Somente na área do TECON, verifica-se que a carta da Marinha tem o mesmo traçado que a carta do Exército, extremidade sul do cais, entretanto, constata-se diferenças na posição do cais. Na continuidade do porto encontramos o molhe oeste, braço de pedras que adentra cerca de 2808 m (carta do exército) desde a sua base e 2945 m (carta da Marinha). Pela carta da Marinha o molhe se extende para o mar, 94 m a mais do que mostrado na carta do Exército. 3.1 Precisões obtidas Segundo o fabricante a dîstância máxima tolerável da estação de referência, para atingir a precisão estabelecida é de no máximo 20 km. No caso deste trabalho a distancia máxima foi de 7800 metros, bem abaixo do limite. O PDOP máximo registrado foi inferior a 3 e a aoperação sempre ocorreu no modo 3D, com 8 ou mais satélites sendo reastreados simultâneamente. O intervalo de gravação foi marcado em 10 segundos. Após o processamento dos pontos e, conforme o relatório os relatórios, as precisões foram iguais ou inferiores a 0,005 metros em média, atendendo portanto a 1ª. Edição da Norma técnica para o Georreferenciamento. A Tabela 1, reune as informações calculadas pelo sistema GPS. Para ilustrar, na Figura 2 são mostradas as posições dos cais (Terminais) da Termasa e Tergrasa, com as respectivas linhas de costa das cartas da Marinha, do Exército e o traçado atual feito com base nas imagens 35 mm.

4 4 Conclusões Com o advento do GPS é possível e recomendável, a localização de qualquer tipo de atividade. A locação exata dos cais do Super Porto do Rio Grande, era uma necessidade dos usuários dos terminais quando da atracação dos navios. Preocupação neste sentido foi mostrada pela Praticagem da Barra, que necessita fornecer a posição correta dos atracadouros aos navios. Fato que não estava ocorrendo. Desta forma, este trabalho representa a posição correta dos cais, definindo com precisão e acurácia a linha de costa da margem oeste do Super Porto do Rio Grande, informações que podem ser utilizadas com segurança pelos usuários que por ali navegam e aportam. FONTOURA, J.A.S. & HARTMANN, C Capture small format aerial digital images using the Airborne Data Acquisition System (ADAR 1000) from Positive System Company, USA. Revista Pesquisas, IG/UFRGS, v28, n2, p , MINISTÉRIO DO EXÉRCITO diretoria de serviço Geográfico, região sul do Brasil, 1:50.000, Rio Grande, Datum Vertical Imbituba Sta Catarina, Datum Horiz. Marégrafo de Torres-RS. 5 Agradecimentos Os autores agradecem a colaboração da Marinha do Brasil através da Capitania do Porto do Rio Grande na pessoa do Capitão dos Portos Delfos Polycarpo Damião e dos responsáveis pelos terminais pela gentileza em permitir o acesso aos mesmos. Agradecimento especial a Praticagem da Barra do Rio Grande Ltda pelo financiamento, gestão Renato Chuirki (Presidente). 6 Referência BRASIL Costa Sul Porto do Rio Grande N 2101, 1988 Escala natural 1: na lat ,20, projeção Mercator, Datum Horizontal: Córrego Alegre-MG. DIRETORIA DE HIDROGRAFIA E NAVEGAÇÃO Aviso aos Navegantes, Navarea V, Publicação quinzenal, Centro de Hidrografia da Marinha, Folheto N 23, p63.

5 Figura 1 Localização da área de estudo. TABELA 1 Resultados finais obtidos de ajustamento do processamento dos dados GPS. DATA 28/05/05 NOME TERMINAL ESTAÇÃO NAVAL 28/05/05 LEAL SANTOS 28/05/05 TECON 28/05/05 TERMASA 28/05/05 TERGRASA 28/05/05 BIANCHINI 01/06/05 BUNGUE 01/06/05 TREVO 19/06/05 TERIG 13/06/05 COPESUL COORDENADA ALTITUDE PONTO 95% 95% 95% Extr. UTM (X) UTM (Y) Z (m) Err. Err. Err. base E N ,300 0 Norte E N , Sul E N , Norte E N , Sul E N Norte E N , Sul E N , Norte E N , Sul E N , Norte E N , Sul E N , Norte E N , Sul E N , Norte E N , Sul E N Norte E N , Sul E N , Norte E N Sul E N , Norte E N , Sul E N ,

6 LEGENDA L.C. carta Exército L. C. carta Marinha L.C. Aerofotos PC DGPS PC GPS Nav. Figura 2 Figura 2 Vista de um trecho do Super Porto do Rio Grande. Níveis de informações com base nas cartas do Exército e da Marinha (fundo) e aerofotos digitais do sistema ADAR 1000 georreferenciadas. Localização das margens do canal e pontos de controle utilizados no posicionamento dos cais e das aerofotos.