A base de dados de projeto de dutos para o GIS origina-se do processo de implantação de faixa de dutos, que envolve diversas disciplinas e atividades, desenvolvidas em etapas para o detalhamento da diretriz da faixa. As principais disciplinas aplicadas para a implantação de faixa de dutos são: Cartografia; Topografia; Geologia; Geotecnia; Aerofotogrametria; Geoprocessamento; Engenharia Ambiental; Engenharia de Terminais e Dutos e Engenharia Civil.
Implantação de Faixas e Dutos
A definição do traçado de uma faixa de dutos compreende diversas fases da seguinte forma:
• Primeira Fase (Estudo Conceitual)
Nesta etapa são definidos os extremos e pontos de passagem intermediários para o levantamento do traçado da faixa do projeto conceitual, em função da demanda da avaliação técnica e econômica.
• Segunda Fase (Estudo da Diretriz Preliminar)
É feita a análise da rota obtida na primeira etapa, utilizando as informações de produtos cartográficos oficiais, disponíveis nas escalas 1:1.000.000, 1:250.000, 1:100.000 e 1:50.000; imagens de sensoriamento remoto existentes, usualmente LandSat, e cartas topográficas para a textura e Modelo SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) 90m (figura 1), mapeamento geológico e das Unidades de Conservação, Áreas Indígenas e Quilombos.
-> Figura 1: Geração do modelo SRTM (Shutter Radar Topographic Mission) Nasa + LandSat (Global Land Cover Facility The Earth Science Data Interface is The GIcf´s Web)
Com a análise destes produtos é traçada uma rota preliminar onde são observados os cursos d’água; as divisas municipais, estaduais e distritais; reservatórios; rodovias federais e estaduais; ferrovias; cidades; pistas de pouso; linhas de energia elétrica e áreas ecologicamente sensíveis nos seus diversos níveis. Esta rota é detalhada e confirmada com uma vistoria a campo, aérea (helicóptero) e terrestre para os pontos mais complexos, que determinam sua viabilidade executiva e suas alternativas.
• Terceira Fase (Definição do Vôo Aerofotogramétrico)
Nesta etapa são definidos os vértices de apoio e transporte para a região do projeto, com uso de rastreadores GPS geodésicos, imageamento da região de interesse, usualmente sobre uma faixa de 15 km, tendo como eixo a diretriz definida na etapa anterior.
O imageamento é feito por aerolevantamento (vôo alto) com resolução espacial mínima de 1 m, sendo feito na escala 1:20.000 ou menor, com sobre-exposição mínima de 60%, para possibilitar a obtenção de estereoscopia, permitindo a análise em estereoscópio ótico de espelhos e na estação digital aerofotogramétrica DVP. A análise esterescópica permite o posicionamento da diretriz sobre os terrenos mais favoráveis quanto aos aspectos geomorfológicos evitando, sempre que possível, áreas alagáveis ou com ocorrência de rocha, áreas de concentrações urbanas e seus vetores de crescimento, áreas de interesse ambiental (Unidades de Conservação), observando ainda a malha viária (rodovias e ferrovias) e a hidrografia, visando o apoio logístico à implantação e também a redução de interferências na diretriz.
As imagens formam um mosaico digital georreferenciado, para a posterior geração de produtos cartográficos com Padrão de Exatidão Cartográfica B (PEC B), que servem de base para os estudos ambientais e o Projeto Básico do Duto.
• Quarta Fase (Diretriz Básica)
Nesta etapa é definida uma diretriz, chamada de Básica, utilizando a diretriz da quarta fase, que serve de eixo para o aerolevantamento da região, usualmente sobre uma faixa de 2 km. O imageamento é feito na escala 1:6.000 (vôo baixo), com resolução espacial mínima de 15 cm e recobrimento mínimo de 60%, para o fornecimento do modelo estereoscópico do terreno.
Desta forma é repetida a análise das imagens (fotos) do vôo baixo, assim como realizada no vôo alto, com o objetivo de posicionar a diretriz sobre os terrenos mais favoráveis quanto aos aspectos geomorfológicos evitando, sempre que possível, edificações e loteamentos, supressão vegetal e quaisquer interferências ao longo da diretriz. A digitalização desta diretriz sobre as ortofotos do vôo alto produz a diretriz Básica, utilizada nos produtos derivados do vôo alto e no pré-cadastramento físico/jurídico das propriedades. Esta é a diretriz utilizada nos estudos ambientais e no Projeto Básico do Duto.
Para o detalhamento da diretriz são obtidas as curvas de nível, a cada metro, derivadas do MDT (Modelo Digital do Terreno), que pode ser obtido basicamente por três processos: Levantamento a Laser (LIDAR); Restituição Aerofotogramétrica; e RADAR.
O produto final do imageamento deverá ser representado em escala 1:1.000, com PEC A, o que restringe a utilização de imageamento por satélite em função do limite tecnológico atual.
• Quinta Fase (Diretriz Microlocalizada ou Secundária)
A última etapa da definição da diretriz da faixa de dutos é feita com base nos produtos do vôo baixo (ortofotos), associados às curvas de nível e às informações do cadastro físico (limites de propriedades, rodovias, ferrovias, etc), gerando uma poligonal, chamada de diretriz secundária ou microlocalizada. Nesta diretriz é observado o terreno digitalizado (curvas de nível) sobre as ortofotos (figura 2), associados à observação esterescópica das imagens, de forma analógica (estereoscópio de espelhos) ou digital (estação aerofotogramétrica).
-> Figura 2: Diretriz detalhada sobre a ortofoto do vôo baixo 1:6.000, com as
curvas de nível a cada metro e as informações cadastrais
A diretriz secundária, ou microlocalizada, é a diretriz da faixa de dutos, em seu mais alto nível de detalhamento. Nesta etapa, superada a questão inferior de otimização da diretriz em relação às interferências com malha viária, hidrografia, linhas de transmissão e unidades de conservação, são observadas as informações vetoriais do cadastro, visando a otimização da diretriz quanto à redução de propriedades e benfeitorias atingidas (culturas, edificações, cercas, etc.). Junto a vértices regularmente espaçados, de forma a melhor caracterizar o caminhamento da diretriz, são implantados fisicamente marcos topográficos (Tipo C da N-47), que terão suas coordenadas definidas através de transporte por GPS desde a rede fiducial de apoio. As coordenadas desses vértices constarão do memorial descritivo, para emissão de Decreto Federal de desapropriação e liberação da faixa por meios jurídicos, quando necessário. Os marcos implantados servirão de partida para levantamentos topográficos sobre a faixa. Nesta etapa são também realizados ajustes na diretriz secundária em função das solicitações de proprietários, quando consideradas viáveis quanto aos aspectos técnicos construtivos, ambiental e econômico.
Os produtos derivados desta cobertura aérea (imagens e ortofotos) serão utilizados como base para os produtos Planta Cadastral 1:1.000, Planta e Perfil 1:1.000, Planta preparada para o preenchimento “as built” e Projeto Geométrico, que são produtos com PEC A. Estes produtos são utilizados na implantação da faixa e na construção e montagem dos dutos.
Com base na diretriz secundária são feitas as edições finais dos produtos: completando-se as informações do cadastramento físico/jurídico das propriedades atingidas; define-se o polígono de corte para a geração das ortofotos finais (com 400m de largura); são geradas as informações de texto da poligonal (identificação dos Pontos de Inflexão (PI), coordenadas desses pontos, distâncias e azimutes entre eles, áreas atingidas pela faixa, por propriedade e outras informações de interesse do levantamento); e são completadas as informações necessárias para atualização do banco de dados do cadastro físico/jurídico de todas as propriedades atingidas pela faixa.
Todo o processo descrito para a implantação de faixas de dutos contempla a utilização tanto de tecnologia analógica quanto de tecnologia digital para a captura das imagens no processo de cobertura aérea. A aquisição das imagens pelo processo digital deverá permitir uma maior rapidez no processo de definição da diretriz da faixa de dutos. Outra inovação que está sendo incorporada ao processo será a utilização de uma sala 3D, onde será feita a visualização estereoscópica do relevo, permitindo a interação dos profissionais que atuam na definição da diretriz da faixa.
Assim, após a última etapa de implantação da faixa de dutos, estarão disponíveis os seguintes produtos: Planta 1:25.000; Projeto Básico – Planta e Perfil 1:10.000; Planta Cadastral 1:1.000; Planta da Faixa 1:1.000; Perfil do Duto; Planta Preparada para o Preenchimento “as built” e o Projeto Geométrico da Faixa.
Desta forma, os produtos oriundos do processo de implantação de faixa de dutos servem de base para a construção e montagem, onde após a finalização da obra serão inseridas as informações de “as built”, e são implementados no GIS. Estes produtos base são:
Planta 1:25.000
Produto base para os estudos ambientais, com 15 km de largura e 24 km de comprimento. Este produto possui como base as ortofotos do vôo alto (1:20.000) e as curvas de nível a cada 5 m oriundas do MDS.
Sobre estas ortofotos são inseridas as informações: cursos d’água; divisas municipais; malha viária; ferrovias; cidades (incluindo Plano Diretor); linhas de energia elétrica; traçado do duto; afloramentos rochosos; malha de coordenadas na projeção UTM; coordenadas geográficas em quatro pontos da carta; regiões de assentamento rural; concessão de exploração mineral; áreas ecologicamente sensíveis nos seus diversos níveis (Unidades de Conservação); sítios arqueológicos (levantamento de estudos existentes); Patrimônio Histórico (levantamento junto ao IPHAN); terras indígenas; interferência com futuros empreendimentos (barragens, aterros sanitários, estradas em geral, LT´s, loteamentos, etc.) e textos de vegetação.
Projeto Básico Planta e Perfil 1:10.000
Produto destinado à contratação da Construção e Montagem da obra, possuindo 1,5 km de largura e 10 km de comprimento. Este produto possui como base as ortofotos do vôo alto (1:20.000) e as curvas de nível a cada 5 m, oriundas do MDS.
Sobre estas ortofotos são restituídas fotogrametricamente as seguintes informações: cursos d’água; divisas municipais; malha viária; ferrovias; cidades (incluindo Plano Diretor); linhas de energia elétrica; traçado do duto; afloramentos rochosos; malha de coordenadas na projeção UTM; coordenadas geográficas em quatro pontos da carta; regiões de assentamento rural; concessão de exploração mineral; áreas ecologicamente sensíveis nos seus diversos níveis (unidades de conservação); sítios arqueológicos (levantamento de estudos existentes); patrimônio histórico (levantamento junto ao IPHAN); terras indígenas; interferência com futuros empreendimentos (barragens, aterros sanitários, estradas em geral, LT´s, loteamentos, etc.) e textos de vegetação.
Planta de Faixa 1:1.000
Produto destinado à construção e montagem do duto, possuindo 400 metros de largura com 1.000 metros de comprimento. A base deste produto são as ortofotos do vôo baixo (1:6.000), com altimetria representada por curvas de nível a cada metro, obtidas por perfilagem a laser ou restituição aerofotogramétrica.
-> Figura 3: Desenho da planta da faixa de dutos escala 1:1.000
Sobre a ortofoto, são restituídas fotogrametricamente e/ou obtidas por GPS “in loco” as seguintes informações: cursos d’água; divisas municipais; malha viária; ferrovias; cidades; linhas de energia elétrica; afloramentos rochosos; sítios arqueológicos (levantamento de estudos existentes); interferência com futuros empreendimentos (barragens, aterros sanitários, estradas em geral, linhas de transmissão, loteamentos, etc.); cercas de madeira, viva e arame.
Perfil do Duto
Sobre o perfil do duto são inseridas as seguintes informações: hidrografia (rios, córregos, lagos, valas, etc); áreas alagadas; estradas, caminhos e ferrovias; cercas; linhas de transmissão; limite municipal, estadual e internacional; dutos de faixas existentes que interfiram com a faixa e sondagens.
Planta Cadastral 1:1.000
Produto destinado à construção e montagem do duto, possuindo 400 metros de largura com 1.000 metros de comprimento. A base deste produto são as ortofotos do vôo baixo (1:6.000).
Sobre a ortofoto, são restituídas fotogrametricamente e/ou obtidas por GPS “in loco”as seguintes informações: cursos d’água; divisas municipais; malha viária; ferrovias; cidades; linhas de energia elétrica; afloramentos rochosos; regiões de assentamento rural; interferência com futuros empreendimentos (barragens, aterros sanitários, estradas em geral, linhas de transmissão, loteamentos, etc.); cercas de madeira, viva e arame e a malha fundiária, obtida na etapa do levantamento cadastral, conforme norma Petrobras N-1041 e memorial descritivo do contrato.
Planta as built 1:1.000
Produto destinado à obra, para que sejam preenchidas as informações de “as built” (conforme construído).
Projeto Geométrico da Faixa
Produtos baseados na diretriz microlocalizada e no MDT. São feitos os seguintes projetos: Projeto de terraplenagem (faixa de trabalho e de ocupação, acessos e caminhos de serviço) – Volumes de corte e aterro; Projeto de Drenagem; Projeto de obras de contenção passiva e ativa (cercas, passagens); Inspeção Geológico-geotécnica da faixa de dutos; Projetos de revegetação, hidrosemeadura e recomposição de faixa.
Slow de Assis
Engenharia de terminais e dutos
Consultor técnico da Petrobras
s.assis.concremat@petrobras.com.br
Tales Simões Mattos
Engenheiro civil, M.Sc.
tales@globo.com
