O SISTEMA LASER SCANNING: ENGENHARIA

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1 O SISTEMA LASER SCANNING: APLICAÇÕES EM GEO-ENGENHARIA ENGENHARIA Luis Dias, Nazaré Domingues 4 de Junho de 2009 Guarda 1

2 CONTEÚDO 8Sobre a ARTOP 8O O que é o laser scanner 8Desenvolver um projecto: fases 8Produtos 4 de Junho de 2009 Guarda 2

3 1- SOBRE A ARTOP GÉNESE fundação da Artop - Aerotopográfica, Lda. em 1951 é a mais antiga empresa Portuguesa em actividade no ramo da geo-engenharia historial de intervenções sobre grandes territórios (produção de grande parte da carta 1: de Angola, v.g.) 4 de Junho de 2009 Guarda 3

4 1- SOBRE A ARTOP QUALIFICAÇÕES (1) Licenciada pelo IGP para realização de actividades de produção cartográfica (Alvará nº 3/96 CT) Licenciada pelo IGP para realização de actividades de cadastro predial (Alvará nº 3/96 CD) Certificação do sistema de gestão da qualidade de acordo com a Norma ISO 9001:2000 desde 2007 (Certificado de Conformidade PT07/002231) 4 de Junho de 2009 Guarda 4

5 1- SOBRE A ARTOP QUALIFICAÇÕES (2) Acreditada pela REN (Rede Eléctrica Nacional EP) para execução de actividades de cartografia e estabelecimento de servidões Acreditada pela REN Gasodutos para execução de actividades de cartografia e ROW Acreditada pela EDP para execução de actividades de cartografia/topografia e serviços fundários Acreditada pela NAER (Novo Aeroporto de Lisboa) para execução de serviços de cartografia/topografia 4 de Junho de 2009 Guarda 5

6 1- SOBRE A ARTOP DEPARTAMENTO TÉCNICOT Topografia Fotogrametria Geomática Agronomia e Cadastro Arquitectura 4 de Junho de 2009 Guarda 6

7 1- SOBRE A ARTOP TOPOGRAFIA levantamento topográfico com estações totais nivelamento geométrico com níveis digitais implantação e levantamento com GPS-RTK apoio fotogramétrico com GPS de alta precisão observação geodésica 4 de Junho de 2009 Guarda 7

8 1- SOBRE A ARTOP FOTOGRAMETRIA scanning de alta resolução de fotografia aérea estereo-preparação (PUG) aero-triangulação (sistemas analíticos e digitais) restituição fotogramétrica (analítica e digital) modelos digitais de terreno e de elevações (DTM-DEM) ortofotos digitais 4 de Junho de 2009 Guarda 8

9 1- SOBRE A ARTOP GEOMÁTICA cartografia topográfica cartografia temática cartografia para projectos de engenharia geo-codificação integração de geo-informação em SIG 4 de Junho de 2009 Guarda 9

10 1- SOBRE A ARTOP AGRONOMIA E CADASTRO identificação de proprietários e outros interessados levantamento de estremas de prédios e parcelas elaboração de bases de dados cadastrais avaliação para indemnizações e expropriações elaboração de planos de abertura e manutenção de faixas de protecção 4 de Junho de 2009 Guarda 10

11 1- SOBRE A ARTOP ARQUITECTURA Convento de Cristo, Tomar levantamentos arquitectónicos levantamentos de patologias 4 de Junho de 2009 Guarda 11

12 2- O QUE É O LASER SCANNER Laser Scanner Leica HDS 3000 Características gerais Tipo: Pulso (medição de tempo de percurso), compensador bi-axial, com exactidão e campo de visão equiparável à dos equipamentos clássicos de topografia Interface: Notebook ou Tablet PC Scanner drive: Servo motor Câmara: câmara de alta resolução integrada 4 de Junho de 2009 Guarda 12

13 2- O QUE É O LASER SCANNER LASER DE ALTA VELOCIDADE INTEROPERABILIDADE COM O SISTEMA LEICA 1200 CÂMARA DE ALTA RESOLUÇÃO INTEGRADA COMPENSADOR BI AXIAL INTEGRADO NÍVEL ESFÉRICO EXTERNO 4 de Junho de 2009 Guarda 13

14 2- O QUE É O LASER SCANNER Laser Scanner Leica HDS 3000 Sistema Laser Scanning (1) Tipo: Pulso (medição de tempo de percurso) Cor: Verde Classe: 3R (IEC ) Alcance: 300 m a 90%; 134 m com 18% de albedo Taxa de varrimento: até 4000 pontos/segundo, taxa instantânea máxima Resolução Tamanho do sinal/mancha no objecto (spot): 0-50m: 4mm 4 de Junho de 2009 Guarda 14

15 2- O QUE É O LASER SCANNER Laser Scanner Leica HDS 3000 Sistema Laser Scanning (2) Espaçamento dos sinais/manchas no objecto (spots): seleccionável horizontal/vertical; Densidade máxima da amostra: 1.2 mm Varrimento horizontal: pontos/linha, máximo Varrimento vertical: 5000 pontos/coluna, máximo Campo de visão (por varrimento) Horizontal: 360 (máximo) Vertical: 270 (máximo) 4 de Junho de 2009 Guarda 15

16 2- O QUE É O LASER SCANNER Laser Scanner Leica HDS 3000 Desempenho do Sistema Exactidão de medições pontuais Posição: 6mm Distância: 4mm Ângulo (horizontal/vertical): 60 µrad/60 µrad, 1σ Superfície Modelada precisão/ruído: 2 mm, 1σ Aquisição do Alvo: 2 mm 1σ 4 de Junho de 2009 Guarda 16

17 2- O QUE É O LASER SCANNER Cyclone-SCAN Controlo das operações Densidade do varrimento horizontal e vertical independentes Selecção da área de varrimento Correcção atmosférica Customização de linhas de longitude e latitude Sequências de varrimento automático Visualização da localização do varrimento e campo de visão Re-aquisição automática de alvos Identificação de alvos 4 de Junho de 2009 Guarda 17

18 2- O QUE É O LASER SCANNER Cyclone-SCAN Importação directa de formatos Formato Cyclone native IMP object database Formato Cyclone Object Exchange (COE) Formato ASCII (XYZ, SVY, PTS, PTX, TXT) Formato X-Function DBX da Leica, Land XML, ZFS, ZFC, 3DD Exportação directa de formatos Formato ASCII (XYZ, SVY, PTS, PTX, TXT), DXF Formato X-Function DBX da Leica, Land XML, PTZ 4 de Junho de 2009 Guarda 18

19 3- DESENVOLVER UM PROJECTO: FASES Levantamento Tridimensional Geo-referencia referenciação Rede de Apoio Topográfico Precisão em função dos requisitos Aquisição de dados Observação com Laser scanner Obtenção de fotografias digitais Processamento Depuração de ficheiros Junção de observações provenientes de diferentes estacionamentos Produção de ortofotos e informação vectorial 4 de Junho de 2009 Guarda 19

20 3- DESENVOLVER UM PROJECTO: FASES 1 - Geo-referencia referenciação (1) 4 de Junho de 2009 Guarda 20

22 3- DESENVOLVER UM PROJECTO: FASES 2 Aquisição de dados 4 de Junho de 2009 Guarda 22

23 3- DESENVOLVER UM PROJECTO: FASES 3 Processamento Geo-referencia referenciação da nuvem de pontos Atribuição de coordenadas aos alvos Análise de precisão Edição de dados Eliminação de pontos espúrios (fantasmas) Verificação da junção de estacionamentos múltiplos Análise espacial Inspecção visual Análise de contexto 4 de Junho de 2009 Guarda 23

24 4- PRODUTOS Levantamento 3D Informação pontual geo-referenciada Manejável em CAD Caracterização de patologias Ortofotos digitais Informação matricial Imagem com características métricas Alçados Informação vectorial Interpretação da informação pontual e matricial Animações Informação espacial Divulgação de conteúdos 4 de Junho de 2009 Guarda 24

25 ARTOP AEROTOPOGRÁFICA, LDA. Av. Marconi, 14-A, LISBOA Tel: Fax : de Junho de 2009 Guarda 25

26 4 de Junho de 2009 Guarda 26 Ilha Terceira, Açores Composição hipsométrica elaborada a partir do DTM ARTOP, 2006

27 4 de Junho de 2009 Guarda 27

28 1- SOBRE A ARTOP OS NOSSOS COLABORADORES Distribuição percentual da qualificação dos nossos colaboradores Mestrado e Licenciatura 38% Frequência Universitária 10% Técnicos Administrativos 10% Técnicos Especialistas 42% 4 de Junho de 2009 Guarda 28

29 1- SOBRE A ARTOP CONSELHO DA QUALIDADE GERÊNCIA GESTÃO E PLANEAMENTO Departamento Comercial Serviços Administrativos Departamento de Qualidade Departamento TécnicoT 4 de Junho de 2009 Guarda 29

30 1- SOBRE A ARTOP OS NOSSOS CLIENTES (mais de 250 diferentes desde 1995) Distribuição percentual dos nossos clientes por sector de intervenção Empresas Públicas de Serviços 8% Sector Privado 56% Administração Pública 36% 4 de Junho de 2009 Guarda 30

31 3- DESENVOLVER UM PROJECTO: FASES 4 de Junho de 2009 Guarda 31

34 3- DESENVOLVER UM PROJECTO: FASES 1 - Geo-referencia referenciação (3) Exactidão média de cerca 1 cm para planimetria 1 cm para altimetria Vértice resíduo em M (m) resíduo em P (m) resíduo em H (m) CRUZ DA FACHA -0,003 0,019-0,018 ESPIGA -0,007-0,018 0,015 GORITO 0,026 0,023-0,028 MONTE DE GOIS -0,016-0,024 0,031 Resíduos na ligação à Rede Geodésica Nacional 4 de Junho de 2009 Guarda 34

35 3- DESENVOLVER UM PROJECTO: FASES Ficha de ponto da Rede de Apoio Topográfico 4 de Junho de 2009 Guarda 35

36 4 de Junho de 2009 Guarda 36

37 2- REVISITAR O CADASTRO PREDIAL COMPONENTES GEOMETRIA TITULARIDADE prédios parcelas proprietários rendeiros MODELO DE DADOS 4 de Junho de 2009 Guarda 37

38 2- REVISITAR O CADASTRO PREDIAL NÚCLEO DO MODELO EXEMPLO in A modular standard for the cadastral domain: Application to the Portuguese Cadastre João Paulo Hespanha, Peter van Oosterom, Jaap Zevenbergen, Gonçalo Paiva Dias Computers, Environment and Urban Systems 30, de Junho de 2009 Guarda 38

39 de quem é? há restrições? 4 de Junho de 2009 Guarda 39

40 2- REVISITAR O CADASTRO PREDIAL Cadastro Geométrico geometria e topologia (J. P. Hespanha et al, Computers, Environment and Urban Systems 30, 2006) 4 de Junho de 2009 Guarda 40

41 2- REVISITAR O CADASTRO PREDIAL Classes de levantamento cadastral (J. P. Hespanha et al, Computers, Environment and Urban Systems 30, 2006) 4 de Junho de 2009 Guarda 41

42 2- REVISITAR O CADASTRO PREDIAL Registos legais e administrativos (J. P. Hespanha et al, Computers, Environment and Urban Systems 30, 2006) 4 de Junho de 2009 Guarda 42

43 2- REVISITAR O CADASTRO PREDIAL de quem é? há restrições? 4 de Junho de 2009 Guarda 43

44 3- EXPERIÊNCIAS Cadastro Predial Oficial - Concelho de Mira EXEMPLOS Plano de Pormenor Zona no Concelho de Coimbra Actualização de Registo Predial Prédio no Concelho de Sintra Cadastro de indemnizações e estabelecimento de servidões Linhas associadas à Rede Eléctrica Nacional Zona Centro Linhas associadas a parques eólicos Zona Centro 4 de Junho de 2009 Guarda 44

45 3- EXPERIÊNCIAS Cadastro Predial EXEMPLOS Oficial - Concelho de Mira Plano de Pormenor Zona no Concelho de Coimbra Actualização de Registo Predial Prédio no Concelho de Sintra Cadastro de indemnizações e estabelecimento de servidões Linhas associadas à Rede Eléctrica Nacional Zona Centro Linhas associadas a parques eólicos Zona Centro 4 de Junho de 2009 Guarda 45

46 Concelho de Mira ha 4 freguesias 4 de Junho de 2009 Guarda 46 (extracto ampliado da carta 1: do IGP, 2006,

47 3- EXPERIÊNCIAS ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS T - 1 Geometria - levantamento cadastral Escala 1:2000 em zonas de ortofotos Escala 1:1000 em zonas com cartografia numérica ou levantamento topográfico Rede de apoio com precisão de 0,08 m (e.m.q.) Titularidade Identificação do proprietário e/ou do representante Morada do proprietário e/ou do representante Exposição pública convocação de proprietários (Representante: usufrutuário, cabeça de casal, etc.) 4 de Junho de 2009 Guarda 47

48 3- EXPERIÊNCIAS Outros requisitos ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS T - 2 Áreas do prédio, das áreas sociais e das construções Toponímia, identificação do prédio Comparência à convocação Correspondência com a Conservatória do Registo Predial Correspondência com a Matriz das Finanças Decreto-Lei nº 172/95, de 18 de Julho 4 de Junho de 2009 Guarda 48

49 3- EXPERIÊNCIAS MODELO DE DADOS - BASE DE DADOS 4 de Junho de 2009 Guarda 49

50 3- EXPERIÊNCIAS NÚMEROS Total de Prédios: Prédios Rústicos: % Prédios Urbanos: % Prédios de Cadastro Diferido: % Área do menor prédio: 7,7 m 2 0, % Área do maior prédio: ,2 m 2 20,8 % 4 de Junho de 2009 Guarda 50

51 3- EXPERIÊNCIAS 4 de Junho de 2009 E FOTOS Guarda 51

53 Zona do Concelho de Coimbra 3 freguesias (extracto ampliado da fotografia aérea e cartografia 1:2000, 2006, ARTOP) 4 de Junho de 2009 Guarda 53

54 3- EXPERIÊNCIAS ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS T - 1 Geometria - levantamento cadastral Escala 1:2000 em zonas com cartografia numérica ou levantamento topográfico Rede de apoio opcional com precisão adequada Titularidade Identificação do proprietário e/ou do representante Morada do proprietário e/ou do representante 4 de Junho de 2009 Guarda 54

55 3- EXPERIÊNCIAS Outros requisitos ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS T - 2 Áreas do prédio e das áreas sociais Toponímia Correspondência com a Conservatória do Registo Predial Correspondência com a Matriz das Finanças Baseadas no Decreto-Lei nº 172/95, de 18 de Julho 4 de Junho de 2009 Guarda 55

56 4 de Junho de 2009 Guarda 56 (extracto ampliado da fotografia aérea e planta cadastral 1:2000, 2006, ARTOP)

57 3- EXPERIÊNCIAS FICHA DE PRÉDIO LISTA DE PRÉDIOS/PROPRIET DIOS/PROPRIETÁRIOSRIOS 4 de Junho de 2009 Guarda 57

59 4 de Junho de 2009 Guarda 59 (extracto ampliado da planta topográfica 1:200 da ARTOP, 2004)

60 3- EXPERIÊNCIAS ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAST Geometria - levantamento topográfico Escala 1:200 Rede de apoio com precisão adequada Titularidade Não aplicável Outros requisitos Áreas total do prédio e áreas das partes constituintes Correspondência com a Conservatória do Registo Predial Correspondência com a Matriz das Finanças Relatório elaborado por empresa detentora de Alvará para a actividade de Cadastro Predial 4 de Junho de 2009 Guarda 60

61 3- EXPERIÊNCIAS RESULTADOS Área (m 2 ) Descrição ARTOP C. P. Urbana Variação Casa Dependência / Pátio Pátio Total de Junho de 2009 Guarda 61

63 3- EXPERIÊNCIAS (extracto ampliado do perfil e planta parcelar 1:2000, 2006, ARTOP) 4 de Junho de 2009 Guarda 63

64 3- EXPERIÊNCIAS ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS T - 1 Geometria - levantamento cadastral Escala 1:2000 em zonas com cartografia numérica Levantamento de estremas de prédios e parcelas com precisão de 1 m Titularidade Identificação do proprietário e/ou outros interessados Identificação dos detentores dos direitos de indemnização Morada do proprietário e/ou dos outros interessados Obrigatoriedade de deslocação do proprietário ao prédio 4 de Junho de 2009 Guarda 64

65 3- EXPERIÊNCIAS Outros requisitos ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS T - 2 Áreas do prédio e das parcelas Toponímia Ocupação do solo para cálculo de indemnizações Características dendrométricas (altura, DAP, etc.) Classificação da zona no PDM e outros instrumentos de ordenamento do território Erro máximo admitido na identificação de proprietários: Prédios não indemnizáveis 5 % Prédios indemnizáveis 0 % Erro máximo admitido na identificação de estremas: Prédios não indemnizáveis 10 % Prédios indemnizáveis 0 % 4 de Junho de 2009 Guarda 65

66 3- EXPERIÊNCIAS PRÉDIOS E PARCELAS 4 de Junho de 2009 Guarda 66

67 3- EXPERIÊNCIAS PROPRIETÁRIOS RIOS 4 de Junho de 2009 Guarda 67

68 3- EXPERIÊNCIAS UM CASO Posição do poste na estrema 4 de Junho de 2009 Guarda 68

69 3- EXPERIÊNCIAS Cadastro Predial Oficial - Concelho de Mira EXEMPLOS Plano de Pormenor Zona no Concelho de Coimbra Actualização de Registo Predial Prédio no Concelho de Sintra Cadastro de indemnizações e estabelecimento de servidões Linhas associadas à Rede Eléctrica Nacional Zona Centro Linhas associadas a parques eólicos e Zona Centro 4 de Junho de 2009 Guarda 69

70 3- EXPERIÊNCIAS OUTRO CASO Especificações técnicas ~ às da Rede Eléctrica Nacional Declarações de presumíveis proprietários Declaração de propriedade assinada Contactos alargados com a população Nova identificação de proprietário Reconhecimento desse facto pelo anterior declarante 4 de Junho de 2009 Guarda 70

71 4- CONCLUSÃO MOBILIDADE E ACESSIBILIDADE 4 de Junho de 2009 Guarda 71

72 4- CONCLUSÃO GEOMETRIA Tecnologia disponível de acordo com os requisitos anunciados para o SINERGIC Técnicos formação e adaptação contínuas às necessidades dos vários projectos de cadastro predial Técnicas sedimentadas e facilmente adaptáveis às idiossincrasias dos projectos 4 de Junho de 2009 Guarda 72

73 4- CONCLUSÃO TITULARIDADE Metodologia existe know-how abrangente e facilmente orientável a diferentes requisitos Fiabilidade exige a confrontação da informação proveniente de fontes distintas (cidadão, organismos oficiais, ouvir dizer ) Técnicos e Técnicas facilidade em relações públicas, capacidade de detecção de inconsistências, etc. 4 de Junho de 2009 Guarda 73

74 4- CONCLUSÃO MODELO DE DADOS Interligação da informação as especificações técnicas e as regras de aceitação do produto condicionam o modelo financeiro Feed back é necessário executar conjuntos de acções de forma iterativa (desejavelmente convergente) para harmonizar a informação Conceptualização modelo de dados claro, com as relações entre elementos e constituintes descritas de forma lógica e sem ambiguidades 4 de Junho de 2009 Guarda 74

75 Formação PARA DEBATE conteúdos adequados? experiência? Modelo de dados rígido ou dinâmico? harmonização em tempo real? Sustentabilidade económica extensão temporal? flexibilidade (legislação laboral)? 4 de Junho de 2009 Guarda 75