A diversidade de equipamentos de medição e técnicas de topografia hoje em dia disponíveis, como estações totais e GPS (Sistema de Posicionamento Global), permitem que seja possível ao usuário escolher um método ótimo para cada trabalho topográfico executado. Deve ser possível fazer mudanças de um método para outro (ou complementações) sem perdas de dados e atrasos, prejudiciais ao andamento do projeto. A filosofia fundamental de uso de dois sistemas distintos deve ser única, para garantir que o usuário possa mudar rapidamente de método, aproveitando dados gravados, sem ter que empregar muito tempo para familiarizar-se com o tipo de equipamento. O uso integrado de estações totais e GPS tem se intensificado em levantamentos e locações em algumas áreas da engenharia. Esse tipo de levantamento baseia-se no rastreio de pontos precisos com GPS em um determinado alinhamento ou linha base, que servirão como poligonais de apoio continuadas pela estação total para cadastro, detalhamento, ou locação e materialização de determinado projeto em campo.
Situações de Integração
Algumas situações de integração são observadas e relacionadas às seguintes aplicações :
Rodovias ou Dutos de Transporte – nestes casos, uma rede de marcos GPS é implantada com determinada densidade (pontos por km ou trecho), dependendo do tipo de serviço ou exigências de projeto, que pode ter 1 par de pontos (estação e azimute) a cada 5 km ou 10 km – pontos de partida e chegada para uso em poligonal enquadrada levantada com estação total. Deve-se tomar o cuidado de calcular a poligonal usando reduções UTM (redução angular de visadas, redução da distância ao nível médio dos mares e atribuição do fator de escala K) ou converter coordenadas do GPS em coordenadas topográficas antes de calcular a poligonal. É bom lembrar que coordenadas UTM fornecidas pelo GPS são diferentes das obtidas pelo cálculo topográfico.
Pontos de Referência para Construção Civil – em obras de construção civil, são implantados marcos de referência permanentes rastreados por GPS, que servem como referência para todo o levantamento efetuado na área desde o levantamento planialtimétrico preliminar realizado antes do projeto, durante a obra na locação de gabaritos, de pilares ou qualquer outra estrutura, e depois da obra na checagem e conferência. Tanto no levantamento quanto na locação poderá ser usada a estação total ou o GPS com link de rádio, fazendo o cálculo diferencial em tempo real.
Cadastro Técnico – o sistema GPS poderá ser usado na densificação de pontos de apoio para o aerolevantamento com um certo planejamento (pontos materializados e monumentados) na restituição do centro urbano, em escala adequada, dos alinhamentos de rua. Usando estes pontos de apoio, materializados, e com o emprego de estações totais, executa-se levantamento intermediário (poligonais secundárias) para maior densificação planialtimétrica na área urbana e rural do município. A partir da maior densificação, em que estes pontos são materializados em pontos estratégicos, efetua-se um levantamento de poligonais auxiliares para o cadastramento de informações no interior das quadras (lotes, edificações), entre outras.
Com esse tipo de trabalho, o município fornece ao usuário informações sobre pontos de densificação, para que possa efetuar levantamentos e projetos já georreferenciados, podendo manter mais rapidamente a atualização das informações. Esse processo gera menor custo, pois o aerolevantamento e equipamento (estação total – software) custarão menos.
Sistemas de Coordenadas
Em todos os exemplos , um fato de extrema relevância é o sistema de coordenadas usado. O GPS usa um sistema geodésico chamado World Geodetic System 1984 (WGS-84). Entretanto no Brasil, é usado como sistema de referência o "South American Datum 1969" (SAD-69), com coordenadas geodésicas ou coordenadas planas da projeção UTM (Universal Transversa de Mercator). Assim, coordenadas que se referem ao mesmo ponto têm valores diferentes. Como se isso não bastasse, para a execução de levantamentos e locações com estações totais, deve ser usado um sistema de coordenadas topográficas. Existe, então, a necessidade de conversão de coordenadas para um sistema comum, de acordo com normas impostas pelo projeto.
Integração de Dados pelo Software Topográfico
Pontos levantados pela estação total transferidos para o computador poderão formar uma poligonal fechada ou enquadrada, que deverá ser calculada (erros de fechamento) em UTM. Cálculos, reduções e cadastros serão feitos pelo software topográfico, que também poderá emitir relatórios completos com todos os pontos e parâmetros referentes.
Existe também a possibilidade de conversão de coordenadas entre sistemas. Um arquivo com coordenadas GPS poderá ser transferido ao software, que fará conversões entre sistemas geodésicos. Um exemplo é de um arquivo com vários pontos com coordenadas WGS-84 ser totalmente convertido para SAD-69 em UTM ou geográficas. Um arquivo de coordenadas de GPS também poderá ser inserido diretamente em um desenho (sistema CAD) por um arquivo ASCII. Serão selecionados antes da importação o elipsóide e a zona UTM, para que possam ser feitos todos os cálculos e ajustes.
Integração entre Equipamentos
Intercâmbio de dados entre equipamentos GPS e estação, além de ser feito pelo software topográfico, poderá ser estabelecido por cartões de memória PCMCIA, se o modelo da estação total usá-lo como meio de comunicação. O cartão com pontos rastreados por GPS suporta uma base de dados que oferece compatibilidade com a estação total, e pode ser nela inserido para o levantamento. Uma única mídia é usada para armazenamento entre os dois sistemas e pode ser trocada entre o GPS e a estação total, e a base de dados de gravações dos dois equipamentos será lida por um software que irá identificar os sensores, convertendo os dados em um outro formato de arquivo que contém todas as medições, códigos e atributos registradas em campo.
Se as soluções e procedimentos descritos acima determinarão como será, na prática, a topografia de amanhã, dependerá, em primeiro lugar, de realmente conseguir-se aumentar de forma efetiva o benefício obtido com procedimentos e métodos atuais. Benefícios reais demandam testes com suporte técnico adequado. Mas se pode concluir, quase com 100% de certeza, que os próprios usuários decidirão a hora de eleger e empregar novas ferramentas.
Fernando César Ribeiro – é engenheiro civil e consultor técnico da Manfra & Cia Ltda (PR). email: fcribeiro@manfra.com.br
