PROJETO DE MAPEAMENTO DA BAHIA Alberto Pereira Jorge Neto¹ Rodrigo Wanderley de Cerqueira² João Alberto Batista de Carvalho³ Raphael Luiz França Greco4 Diretoria de Serviço Geográfico 3ª Divisão de Levantamento alberto@dsg.eb.mil.br¹ cerqueira@dsg.eb.mil.br² joao.alberto@dsg.eb.mil.br³ raphaelfranca_1@hotmail.com4 RESUMO O presente artigo tem como objetivo divulgar o trabalho realizado pela Diretoria do Serviço Geográfico, através da 3ª Divisão de Levantamento, referente ao Projeto de Mapeamento do Estado da Bahia, apresentando os processos de produção cartográfica e os produtos gerados. Este projeto se destina a atualizar a base cartográfica do estado baiano, tendo como objetivos: produzir cartas topográficas e dados vetoriais validados em área contínua; elaborar especificações técnicas; homologar insumos de origem fotogramétrica e sensor remoto e levantar pontos de campo para serem usados como pontos de apoio a aerotriangulação e pontos para avaliação do MDS. Palavras chaves: Bahia, Exército Brasileiro, Diretoria do Serviço Geográfico. ABSTRACT This article aims to promote the work of the Board of Geographic Service, through the 3rd Survey Division, referring to the Mapping Project in Bahia State, presenting the cartographic production processes and products generated. This project is intended to update the base map of Bahia state, having as objectives: to produce topographic maps and vector data validated continuous area; develop technical specifications; approved source inputs photogrammetric and remote sensing and field points up to be used as points of support for aerotriangulation and points for evaluation of MDS. Keywords: Bahia, Brazilian Army, Board of Geographic Service. 1. INTRODUÇÃO A necessidade de utilizar Dados Geoespaciais é algo crescente no país, tanto pelos órgãos públicos e privados, para a criação de Sistemas de Informações Geográficas que possam assessorar no processo de tomada de decisão. Contudo a disponibilidade de bases cartográficas atualizadas, principalmente em escalas 1:25.000 e 1:50.000, são escassas. Dentro desse cenário, foi firmado entre o Exército Brasileiro, por intermédio da Diretoria de Serviço Geográfico DSG, e o Estado da Bahia, por intermédio da Superintendência de Estudos Econômicos e Sociais da Bahia, um convênio que tem como objetivo atualizar a base cartográfica do estado baiano. O Projeto de Mapeamento do Estado da Bahia tem como objetivos: Produzir 2016 cartas topográficas, distribuídas nas escalas de 1:25.000 e 1:50.000; Gerar dados geoespaciais vetoriais validados em área contínua. Fiscalizar e homologar ortoimagens, curvas de nível e modelos digitais de superfície do Estado da Bahia, nas escalas 1:25.000 (Oeste e Litoral) e 1:50.000 (semiárido); Elaborar especificações técnicas; 1
Acompanhar a execução e o levantamento dos pontos de campo para avaliação do modelo digital de superfície (MDS) do Estado da Bahia. 2. DELIMITAÇÃO FÍSICA DO PROJETO Para a realização do projeto, o estado foi divido em blocos, conforme mapeamento sistemático, resultando numa área total aproximada de 621.859 km², conforme tabela 1: LOCALIZAÇÃO ESCALA QUANTIDADE DE FOLHAS Oeste do Estado 1:25.000 1116 Semiárido do Estado 1:50.000 432 Litoral do Estado 1:25.000 468 Tabela 1: Delimitação das áreas de trabalho. Figura 1: Área do Projeto. 2
3. INSUMOS UTILIZADOS Para a realização do projeto, estão sendo utilizados como insumos: imagens obtidas por sensor remoto, ortoimagens digitais, modelos digitais de superfície e curvas de nível. Os insumos foram produzidos por uma empresa contratada e são recebidos pela 3ª DL, para que sofram um processo de auditoria. As metodologias para auditoria são: Avaliação e homologação de imageamento por Sensor Remoto; Avaliação e homologação de Modelo Digital de Superfície (MDS); Avaliação e homologação de ortoimagens digitais; Avaliação e homologação de curvas de nível; Logo que esses produtos são aprovados eles prosseguem dentro da linha de produção da 3ª DL, conforme o fluxo apresentado abaixo: Figura 2: Fluxo de trabalho. 3
4. IMAGEAMENTO O processo de imageamento é realizado por uma empresa contratada, de tal forma que a etapa de imageamento executada pela 3ª DL consiste na auditoria dos produtos que a empresa entrega. A área que foi imageada pela empresa consiste em 401.054 km2 e a área que ainda será imageada consiste em 233.902 km2. Como resultado desta auditoria os produtos podem ser aprovados, sendo então repassados para a fase de aquisição vetorial, ou reprovados, onde é gerado um relatório informando a situação de cada produto e um arquivo shapefile contendo a localização e uma breve descrição de cada inconsistência. A plataforma utilizada é a proprietária ArcGIS/ESRI. Figura 3: Situação do imageamento do Estado da Bahia. As principais inconsistências detectadas são: 4
PRODUTOS ERROS COMUNS Ortoimagens Nuvens acima da tolerância; Falhas de registo; Regiões sem ortorretificação; Falhas de equalização; Ortoimagens incompletas Modelos Digitais de Superfície Falha no recorte; Falha no processamento; Não adequação em relação ao PEC Curvas de Nível Falta de pontos cotados; Não cumprimento das leis do modelado do terreno; Inadequação entre a ortoimagem ou MDS e as curvas de nível; Falta de suavização das curvas; Tabela 2: Erros mais comuns encontrados no processo de auditoria. 4.1. Levantamento de Pontos de Campo Para a realização do voo fotogramétrico foram levantados pontos de apoio de campo, tanto para uso no processo de aerotriangulação, quanto para fins de avaliação de MDS. No total foram levantados aproximadamente 4.000 pontos de apoio para aerotriangulação e 52.960 pontos para fins de avaliação de MDS. Figura 4: Pontos levantados para apoio nos processos de aerotriangulação e homologação. 4.1. Avaliação Das Ortoimagens Para realizar a auditoria das ortoimagens são adotadas as seguintes etapas: verificação do buffer da imagem que deve ser de 2 cm na escala da futura carta (1:25000 ou 1:50000); confirmação do tamanho do pixel da imagem, que deve ser igual ao previsto na especificação técnica do convênio; varredura em toda a imagem, na escala fixa de 1:5000; criação de um shapefile contendo todas as nuvens e possíveis falhas; verificação das 4 folhas de ligação. 5
4.2. Avaliação Dos Modelos Digitais De Superfície Para realizar a auditoria dos modelos digitais de superfície são adotadas as seguintes etapas: confirmação do tamanho do pixel do MDS, que deve ser igual ao previsto na especificação técnica do convênio; varredura em toda a imagem, na escala fixa de 1:5000; criação de um shapefile contendo todas as possíveis falhas; verificação das 4 folhas de ligação. Avaliação estatística para confirmação do PEC, utilizando os pontos de controle levantados em campo. 4.3. Avaliação Das Curvas De Nível Para realizar a auditoria das curvas de nível são adotadas as seguintes etapas: verificação dos atributos do banco de dados recebido; confirmação de que os pontos de apoio aerofotogramétrico estão coerentes com as curvas; varredura em todas as curvas, com escala variável, verificando se as leis do modelado foram obedecidas; verificação da conformidade entre os pontos cotados, ortoimagem e MDS com relação as curvas; criação de um shapefile contendo todas as possíveis falhas; verificação das 4 folhas de ligação. 5. AQUISIÇÃO VETORIAL O processo de aquisição vetorial consiste em digitalizar as feições do terreno sobre a ortoimagem digital, realizando o processo de aquisição conforme previsto na ET-ADGV(Especificação Técnica para Aquisição de Dados Geoespaciais Vetoriais) e estruturados em banco de dados conforme a modelagem prevista na ET-EDGV(Especificação Técnica para Estruturação de Dados Geoespaciais Vetoriais). Para isto são utilizados como insumos, além das ortoimagens digitais, modelos digitais de superfície e curvas de nível. A plataforma de aquisição utilizada é a plataforma proprietária ArcGIS/ESRI. Figura 5: Exemplo de aquisição vetorial. 6
6. REAMBULAÇÃO Com o processo de aquisição vetorial concluído, inicia-se o processo de reambulação, no qual consiste em realizar, em campo, o preenchimento de atributos do banco de dados e possível atualização dos objetos adquiridos pela aquisição. Logo, o reambulador visita todos os objetos presentes dentro da área de sua folha e verifica se a geometria adquirida corresponde a verdade do terreno, preenchendo os atributos do banco de dados conforme previsto na ETEDGV. A reambulação é realizada com o reambulador navegando em tempo real dentro da área correspondente e sua folha, usando um GPS de navegação conectado ao seu computador. Figura 6: Verificação de geometria e preenchimento de atributos do banco de dados em tempo real. Fonte: DSG Figura 7: Tabela de atributos do banco de dados 7
7. VALIDAÇÃO E GERAÇÃO DE ÁREA CONTÍNUA O processo de validação consiste em realizar uma varredura automática, dentro do banco de dados oriundo da reambulação, em busca de possíveis erros gerados nas etapas anteriores e que não são de fácil detecção pelo revisor. Para o processo de validação é utilizado a plataforma Lamps2/1Spatial como interface e o Banco de Dados Orientado ao Objeto Gothic. O validador possuiu uma série de rotinas implementadas, no qual este passa uma a uma pelo banco de dados. O sistema gera automaticamente alertas quando verificado um erro. O validador então decide qual a melhor forma de corrigir o erro, lembrando que este não deve ir contra a ET-EDGV. O processo de Geração de Área Contínua se assemelha bastante com a validação em bancos de dados individuais, tendo como diferença que esta valida as cartas com suas vizinhanças, de forma a garantir que o banco de dados possua continuidade entre folhas adjacentes. O processo de validação e área contínua geram como produto a carta topográfica vetorial validado dentro de uma área contínua. Este produto é exportado do Banco de Dados Gothic no formato Shapefile. 8. EDIÇÃO A fase de edição consiste em aplicar as convenções cartográficas previstas no Manual T-34700, de forma automática, aos arquivos vetoriais, de forma que facilite a visualização dos dados geoespaciais pelo usuário final do produto. O processo de edição trabalha com o seguinte fluxo de trabalho: Figura 8: Fluxo de trabalho do processo de edição. O processo de edição tem como produto final a carta topográfica matricial. Esta carta é gerada pelo software Lamps2/1Spatial e o resultado é exportado no formato PDF. 9. PRODUTOS GERADOS Como resultado do fluxo produtivo, são gerados, conforme previsto na ET-PCDG(Especificação Técnica para Produtos de Conjunto de Dados Geoespaciais), o produto Carta Topográfica Matricial(figura 9) e o produto Conjunto de Dados Geoespaciais Vetoriais estruturados conforme a modelagem da ET-EDGV(figura 10). 8
Figura 9: Carta Topográfica Figura 10: Banco de dados vetorial estruturado. 9
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CONCAR Comissão Nacional de Cartografia, 2010. Especificação Técnica para Estruturação de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-EDGV). Rio de Janeiro. DSG Diretoria do Serviço Geográfico, 2011. Especificação Técnica para Aquisição de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-ADGV). Brasília. DSG Diretoria do Serviço Geográfico, 2014. Especificação Técnica para Produtos de Conjunto de Dados Geoespaciais (ET-PCDG). Brasília. CONCAR Comissão Nacional de Cartografia, 2009. Perfil de Metadados Geoespaciais do Brasil (MGB). Rio de Janeiro. CONCAR Comissão Nacional de Cartografia, 2010. Plano de Ação para Implantação da Infraestrutura de Dados Espaciais (INDE). Rio de Janeiro. DSG Diretoria do Serviço Geográfico, 2002. Manual Técnico de Convenções Cartográficas T-34-700, 1ª e 2ª Partes. Brasília. 10