CADASTRO TERRITORIAL DOCUMENTAÇÃO DE MONUMENTOS ARQUITETÔNICOS Prof. Dr. Alex Soria Medina 1
Introdução No que se refere à conservação do patrimônio arquitetônico, a documentação, na sua forma tradicional, foi utilizada inicialmente como forma de apoio e a Carta de Veneza, publicada no II Congresso Internacional de Arquitetos em 1964, é considerada uma das mais importantes iniciativas nesta direção; 2
Introdução Esta carta, entre outras recomendações, decretou que os trabalhos de conservação, de restauro e de escavações deveriam ser sempre acompanhados pela elaboração de uma documentação precisa na forma de relatórios analíticos e críticos, ilustrados por desenhos e fotografias. 3
Introdução Segundo Piqué (1999), a documentação de monumentos é um procedimento sistemático de coleta e organização de dados e documentos para os procedimentos de investigação, tratamento e monitoramento, ou seja, a documentação é o corpo da informação adquirida em vários formatos ao longo do tempo, sendo parte disso feita na forma gráfica. 4
Introdução Essa forma de trabalho, denominada de documentação gráfica, demarcou um passo no processo evolutivo do registro e da análise, que antes se realizavam, principalmente, na forma de texto, depois a representação gráfica passou a ser utilizada, com o uso de desenhos geométricos em escala, garantindo resultados mais confiáveis com base em processos permeados pela acurácia. 5
Introdução Essa evolução nos processos relacionados à documentação gráfica representou novos rumos aos trabalhos de conservação, antes subordinados apenas à interpretação, que é subjetiva, dependendo portanto do profissional envolvido. 6
Preservação de Monumentos O conceito de monumento, bem como a ciência da preservação, tem evoluído e ampliado seu campo de interesse, atendendo às necessidades características de cada época; Etimologicamente, a palavra monumento vem do verbo latino momente que significa lembrar, recordar ; Diversos documentos sobre a preservação de bens culturais demonstram preocupação e enfatizam a importância da documentação na preservação do patrimônio edificado, ambiental, urbano e paisagístico. 7
Preservação de Monumentos Dentre os quais podemos citar como exemplos alguns destes documentos: - Carta de Atenas Outubro de 1931 - Carta de Veneza Maio de 1964; - Carta de Quito Novembro/Dezembro de 1967; - Carta de Restauro Itália abril de 1972; - Declaração de Amsterdã Outubro de 1975; - Recomendação de Nairóbi Novembro de 1976; - Carta de Washinton outubro de 1987. 8
Preservação de Monumentos Carta de Atenas Outubro de 1931 Cada Estado, ou as instituições criadas ou reconhecidamente competentes para esse trabalho, deve publicar um inventário dos monumentos históricos nacionais, acompanhado de fotografia e de informações; Cada Estado deve constituir arquivos onde serão reunidos todos os documentos relativos aos seus monumentos históricos. 9
Preservação de Monumentos Carta de Veneza Maio de 1964 os trabalhos de conservação, de restauração e de escavação serão sempre acompanhados pela elaboração de uma documentação precisa sob a forma de relatórios analíticos e críticos, ilustrados com desenhos e fotografias. Todas as fases dos trabalhos de desobstrução, consolidação, recomposição e integração, bem como os elementos técnicos e formais identificados ao longo dos trabalhos serão ali consignados. Essa documentação será depositada nos arquivos de um órgão público e posta à disposição dos pesquisadores; recomenda-se sua publicação. 10
Preservação de Monumentos Carta de Quito Novembro/Dezembro de 1967 a necessidade de conciliar as exigências do progresso urbano com a salvaguarda dos valores ambientais. É hoje uma norma inviolável na formação dos planos diretores a nível local como nacional. Neste sentido todo plano diretor deverá ser realizado de maneira que permita a integrar ao conjunto urbanístico os centros ou complexos históricos de interesse ambiental 11
A Preservação de Monumentos no Brasil A preservação de conjuntos e sítios históricos no Brasil teve início na década de 20 e torna-se definitiva com a promulgação do Decreto-Lei nº 25 de novembro de 1937, que organizou a proteção do patrimônio histórico e artístico nacional. O Serviço de Patrimônio Histórico e Artístico Nacional (SPHAN), criado nesta mesma época, foi o órgão federal responsável pela proteção do patrimônio histórico e artístico nacional, sendo a mais antiga entidade oficial de preservação da América Latina. (SIMON, 2000) Os primeiros trinta anos do SPHAN foram dedicados quase que exclusivamente ao reconhecimento e tombamento dos bens culturais monumentais isolados 12
A Preservação de Monumentos no Brasil Nas décadas de 60 e 70, iniciou-se uma nova política de tombamentos, priorizando, desta vez, a preservação de conjuntos urbanos e não mais somente de monumentos isolados. Em 1997, o Governo Federal criou o Programa Cidades Históricas (PCH) que visava concentrar investimentos na preservação e conservação dos monumentos e conjuntos de valor históricos e artísticos, com ênfase nas atividades turísticas (SIMON, 2000) 13
A Preservação de Monumentos no Brasil Segundo a Constituição Brasileira de 1988, no seu artigo 216 da Seção II Da Cultura, os bens que sejam portadores de referência à identidade, à ação, à memória dos diferentes grupos formadores da sociedade brasileira, sejam eles materiais ou imateriais, constituem o patrimônio cultural do Brasil, nos quais se incluem: I - as formas de expressão; II - os modos de criar, fazer e viver; III - as criações científicas, artísticas e tecnológicas; IV - as obras, objetos, documentos, edificações e demais espaços destinados às manifestações artístico-culturais; V - os conjuntos urbanos e sítios de valor histórico, paisagístico, artístico, arqueológico, paleontológico, ecológico e científico 14
Levantamentos de Formas Arquitetônicas Medição Direta Instrumentos utilizados 15
Levantamentos de Formas Arquitetônicas Medição Direta 16
Levantamentos de Formas Arquitetônicas Medição Direta Triangulação 17
Levantamentos de Formas Arquitetônicas Medição Direta Coordenadas Cartesianas 18
Levantamentos de Formas Arquitetônicas Medição Direta Irradiação 19
Levantamentos de Formas Arquitetônicas Medição Direta Exemplo 20
Levantamentos de Formas Arquitetônicas Levantamento Topográfico Instrumentos utilizados 21
Levantamentos de Formas Arquitetônicas Levantamento Topográfico Irradiação e intersecção 22
Levantamentos de Formas Arquitetônicas Levantamento Fotogramétrico Restituição 23
Levantamentos de Formas Arquitetônicas Levantamento Fotogramétrico Restituição 24
Levantamentos de Formas Arquitetônicas LST - Brasil Centeno, 2004 Amorim e Chudak, 2005 Teatro Paiol Curitiba -PR Igreja de São Francisco, Salvador - BA 25
Levantamentos de Formas Arquitetônicas LST - Brasil Veiga, 2008 Silva, 2010 Av. Bernardo Monteiro, Belo Horizonte - BH Paço Municipal, Curitiba - PR 26
Levantamentos de Formas Arquitetônicas LST - Brasil Koatz e Segre, 2010 Paço Imperial Praça XV, Rio de Janeiro - Rj 27
Princípio de Funcionamento do LST Os Lasers Scanner Terrestres estáticos permitem a aquisição de uma malha de pontos com coordenadas tridimensionais a partir de uma posição terrestre (PFEIFER, 2007) 28
Princípio de Funcionamento do LST Diferentes tipos de Laser Scanner Terrestre Tipos de Laser Scanner Terrestre Precisão da distância Alcance m) (em Velocidade de aquisição Utilização Scanners de triangulação Scanners de tempo de voo 1 mm a 1 m de 1 a 50 de 100 a 500 pontos/seg. 7 mm a 50 m 1cm a 100 m De 1 a 1200 de 100 a 7.000 pontos/seg. Pequenas peças Trabalhos topográficos (grandes distâncias) Scanners de diferença de fase 6 mm a 50 m 1 cm a 100 m De 1 a 80 de 100.000 a 500.000 pontos/seg. Trabalhos topográficos (pequenas distancias) Fonte: Adaptado de Boehler et al, 2004. 29
Trabalhos Paço Quiñones de León É um edifício que exemplifica a arquitetura renascentista urbana Castelhana na Galícia; Tem um corpo centrado ladeado por duas torres; Construído no século XVII. 30
Trabalhos Palácio Giuseppe Garibaldi É um edifício em estilo Neoclássico; Foi construído pelo Eng, Ernesto Guaita em 1887; Tombado pelo património Histórico e Artístico do Paraná em 1988. 31
Equipamentos Laser Scanner Terrestre Riegl Z390i Acurácia em distância (z) Acurácia planimétrica (x, y) Acurácia angular incremento do ângulo IFOV Acurácia da superfície modelada Acurácia com aquisição de alvos Campo de visão FOV Tamanho da projeção do laser Distância mínima de operação Distância máxima de operação Taxa de varredura 6 mm 6 mm 60 microradianos 2mm 1,5mm 360 Hz, -40 a 40 V 1 m 400 m 11.000 pontos por segundo 32
Equipamentos Laser Scanner Terrestre Leica HDS -3000 Acurácia em distância (z) Acurácia planimétrica (x, y) Acurácia angular incremento do ângulo IFOV Acurácia da superfície modelada Acurácia com aquisição de alvos Campo de visão FOV Tamanho da projeção do laser Distância mínima de operação Distância máxima de operação Taxa de varredura Máxima densidade de resolução 4mm 6mm 60 microradianos 2mm 1,5mm 360 horizontal, 270 vertical 1800 pontos por segundo 33
Equipamentos Estação Total Leica - TCR 1102 Acurácia angular 2 Acurácia das medidas de distância Divergência do feixe laser Freqüência de modulação Potência de saída máxima Comprimento de onda ± 2mm + 2ppm 4 mrad 300 MHz 1 mwatt 660 nm (vermelho) Resolução Distância mínima de operação Distância máxima de operação Tempo de medição Dimensões do Instrumento Temperatura de operação 1,5 m sem prisma 1 s + 0,5s/10 m 151 x 203 x (CxLxA) -20º C a + 50º C 34
Resultados Paço Quiñones de León Riegl Z390i Dimensões Aprox. 32x16 m Resolução linear aproximada Resolução angular em grados Tempo de varredura Número de pontos por varredura 100 mm 50 mm 10 mm 0,135º 0,068º 0,014º 25 1 42 19 28 57.949 236.622 5.888.344 35
Resultados 100 mm Resolução das Varreduras 10 mm 50 mm 36
Resultados Palácio Giuseppe Garibaldi Leica HDS 3000 Dimensões Aprox. 23x10 m Resolução linear aproximada Tempo de varredura Número de pontos por varredura 200 mm 100 mm 10 mm 1 25 3 55 8 38 3.630 56.232 1,141.220 37
Resultados Resolução das Varredura 38
Resultados Orientação e Filtragem Coordenadas (X, Y, Z) através de RANSAC; Histograma das coordenadas X, obtendo um sinal 1D; 39
Resultados Orientação Histograma do sinal 1D; 40
Resultados Orientação do Paço Quiñones de León Não orientada Orientada 41
Resultados Histograma Filtragem das nuvens Nuvem Filtrada P. Giuseppe Garibaldi Nuvem Filtrada P. Quiñones de León 42
Resultados Segmentação da Nuvem de Pontos Aplicado o algoritmo de RANSAC; Diferentes planos são detectados; Tolerância escolhida como entrada (2 a 4 cm); No entanto, é necessário ressaltar que um valor de tolerância ideal só pode ser obtido de maneira empírica, o qual depende fortemente dos objetos que estão sendo investigados, das características dos dados e dos objetivos do estudo que está sendo realizado. 43
Resultados Segmentação da Nuvem de Pontos do Paço Quiñones de León Torres Parede central Janelas 44
Resultados Segmentação do Paço Quiñones de León Composição colorida dos planos segmentados 45
Resultados Segmentação do Paço Quiñones de León Composição colorida outros pontos de vista 46
Resultados Segmentação do Paço Quiñones de León Composição colorida outros pontos de vista 47
Resultados Segmentação do Palácio Giuseppe Garibaldi Um plano e a composição colorida 48
Resultados Delimitação dos contornos das formas arquitetônicas 49
Resultados Vetorização dos contornos Ajustar segmentos de retas (Hz, V, Incl,) Determinar as interseções entre as retas; Encontrar as formas arquitetônicas das fachadas de ambos os edifícios. 50
Resultados Vetorização dos contornos Recorte da parte superior da torre Paço Quiñones de León. 51
Resultados Vetorização dos contornos Composição dos vários níveis que foram extraídos do Paço Quiñones de León. 52
Resultados Vetorização dos contornos Níveis extraídos do Paço Quiñones de León. 53
Resultados Avaliação dos resultados Paço Quiñones de León; Levantamento topográfico; Estação TCR 1102; 282 pontos dos elementos mais significativos; Dimensões, porta, jenelas, torres,... 54
Resultados Avaliação dos resultados Sobre posição dos dois levantamentos. 55
Resultados Avaliação dos resultados Recorte da janela superior a) Nuvem de pontos b) Segmentação c) Contornos d) Topografia 56
Resultados Avaliação dos resultados Medidas Laser e Topografia Janela Superior Janela Inferior Largura (m) Altura (m) Largura (m) Altura (m) 1,487 2,478 1,529 2,357 Laser 1,482 2,472 1,535 2,359 1,485 2,481 1,529 2,351 1,482 2,471 1,536 2,355 1,485 2,473 1,525 2,348 Média 1,484 2,475 1,531 2,354 1,462 2,477 1,509 2,363 Topografia 1,458 2,472 1,512 2,360 1,468 2,468 1,515 2,359 1,459 2,465 1,519 2,365 1,460 2,470 1,515 2,357 Média 1,461 2,470 1,514 2,361 Diferença -0,023 0,005 0,017 0,007 57
Resultados Extração de contornos da fachada e janelas 58
Aplicações Composição das feições da fachada 59
Resultados Delimitação de outras formas arquitetônicas a) Fotografia b) Plano c) Contorno d) Composição 60
Resultados Delimitação de outras formas arquitetônicas a) Fotografia b) Plano a) Fotografia b) Plano c) Contorno d) Composição c) Contorno d) Composição 61
A Igreja Santa Maria de Castrelos Século XIII, Vigo Espanha 62
A Igreja 1 nave, 1 ápice circular; 3 portas com rosetas com figuras geométricas 63
A Igreja Interior 64
O levantamento Escolha das estações - planejamento Fonte: Google maps 65
O levantamento Escolha das estações - planejamento 66
O levantamento Tomada de dados Fachada Fachada e Lateral direita Lateral direita 67
O levantamento Tomada de dados Telhado Lateral esquerda e fundo 68
O levantamento Tomada de dados Lateral esquerda Lateral esquerda e fachada 69
O levantamento Tomada de dados interior Telhado interior 70
O levantamento Telhado e paredes interior Paredes interior 71
Resultados Registro das nuvens e modelo 3D da Igreja 72
Resultados Planta baixa 73
Resultados Planta baixa cotada 74
Resultados Seção Leste - Oeste 75
Resultados Seção Norte - Sul
Resultados Perfil Norte Sul
Resultados usando o valor da intensidade Na preservação de monumentos Exemplo de arquivo (txt) X Z Y I R G B 9.069435 8.499382 1.790077-340 48 46 51 9.032204 8.411247 1.670311-271 53 48 54 9.019146 8.470551 1.660530-209 52 47 53 9.011780 8.392303 1.627670-386 54 49 55 9.018452 8.469948 1.635170-203 52 47 53 9.003647 8.402893 1.600891-212 52 47 53 8.507732 8.513336 1.551819-203 52 48 49 8.861698 8.481918 1.792831-197 52 47 51 8.982231 8.471298 1.778427-201 52 47 51 78
Resultados usando o valor da intensidade Processamento Digital Envi 4.4 Não supervisionada 79
Resultados usando o valor da intensidade Processamento Digital Segmentação Parede 80
Resultados usando o valor da intensidade Processo Digital Segmentação Janelas 81
Resultados usando o valor da intensidade e morfologia matemática Paço Quiñones de León 82
Resultados usando o valor da intensidade e morfologia matemática Paço Quiñones de León Nuvem de pontos 83
Resultados usando o valor da intensidade e morfologia matemática Paço Quiñones de León K-means Granito em azul Parede branca em vermelho Ferro em amarela 84
Resultados usando o valor da intensidade e morfologia matemática Paço Quiñones de León Granito 85
Resultados usando o valor da intensidade e morfologia matemática Paço Quiñones de León Parede branca 86
Resultados usando o valor da intensidade e morfologia matemática Paço Quiñones de León Ferro 87
Resultados usando o valor da intensidade e morfologia matemática Paço Quiñones de León Fachada com o contorno externo e as janelas 88