Bastões graduados, se usados inadequadamente, podem introduzir erros indesejáveis nas coordenadas a serem determinadas. No transporte de coordenadas precisas, um grande cuidado deve ser tomado em todo o processo de determinação das mesmas. A centragem e a medição da altura da antena do receptor GPS, durante o processo de transporte de coordenadas, são responsáveis por grande parte dos erros nas determinações precisas. Para a realização deste trabalho, foram efetuados quatro tipos de rastreios em campo, utilizando-se softwares para o processamento e o ajustamento das coordenadas. Depois de completadas estas etapas, avaliou-se a influência da variação da altura do bastão graduado, tentando definir o uso correto desse equipamento em transporte de coordenadas e apoio para fotogrametria.
Para a realização deste trabalho foram utilizados pontos “próximos”, a uma distância menor que 900 metros, na Cidade Universitária da USP, em São Paulo (SP), por motivos logísticos e para evitar diferença entre condições climáticas dos locais.
No vértice P1, situado na raia olímpica da USP, foi colocada a base ligada intermitentemente durante o dia. O outro vértice escolhido foi o RN05, em frente ao Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), sendo que nesse ponto, para a aquisição de dados do rover, foi variada a altura do bastão graduado e obtidos os dados da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC). Para a execução dos trabalhos, foram utilizados um receptor L1 e L1/L2 no P1 e um receptor L1 no RN05, um bastão graduado com variação de leituras de 1,5 a 4,5 metros, com tempo de aquisição de 60 minutos ininterruptos com duas quebras de setores S1 e S2 de 30 minutos cada.
Para cada dia de campo houve um prévia programação, verificando-se a possibilidade de uso do local de rastreio e dos equipamentos de campo, para aferir também qual era o horário de pior DOP (deve estar abaixo de 3,5), além das condições atmosféricas favoráveis.
Alguns problemas correlatos ocorreram, como por exemplo:
– Ocorrência de tempestades com raios no período da tarde, sendo necessário abortar a missão, afim de manter a integridade tanto do operador quanto do equipamento;
– Falha de gravação de pontos no receptor base, sendo necessário efetuar novamente o rastreio, porém com um receptor L1/L2.
Após feita a coleta de dados em campo, foram baixados os arquivos dos receptores base e rover. No dia seguinte ao rastreio, foi utilizado o arquivo Rinex referente à RBMC da USP. Após concluída esta etapa, utilizou-se para o processamento e ajustamento das coordenadas precisas o software GPSurvey 235, da Trimble, pois o mesmo consegue obter uma maior interatividade no ajustamento das coordenadas. Porém, como no último rastreio foi utilizado um receptor GPS L1/L2, houve a necessidade de utilizar um software com as mesmas características do GPSurvey, mas que pudesse ler os arquivos Rinex do receptor L1/L2. Assim, foi utilizado o GNSS Solutions da Ashtech.
Resultados
As resultantes das coordenadas ajustadas indicam que, quanto maior a altura da antena, maior a discrepância entre a coordenada calculada e a coordenada verdadeira do vértice. A componente N das discrepâncias das coordenadas apresentou apenas um valor negativo, em oito possíveis, indicando uma significativa tendência positiva na coordenada. Já a componente E das discrepâncias das coordenadas apresentou três valores negativos, em oito possíveis, indicando fraca tendência positiva.
Em cinco alturas, a componente Delta E das discrepâncias foi maior que a componente Delta N.
Como pode ser observado nas resultantes, há um aumento relativamente constante e aceitável entre as coordenadas verdadeiras e calculadas até a altura de 3,5 metros. Como também pode ser observado nas resultantes das discrepâncias, entre 3,5 e 4 metros acontece um aumento significante entre as coordenadas verdadeiras e calculadas.
Os valores das resultantes das discrepâncias das coordenadas da tabela indicam que, a partir de 4,2 metros de altura da antena, as discrepâncias das coordenadas aumentaram quase três vezes se comparadas com as encontradas com a antena a até 3,5 metros, e chegaram a quase seis vezes se comparadas às discrepâncias encontradas com a antena a até dois metros.
Como a precisão nominal do equipamento 4600LS é de 5 milímetros +/- 1ppm, e a distância entre o P1 e o vértice RN05 do IPT é de 752,5 metros, aproximadamente, conclui-se que a influência máxima do equipamento nessa distância é de 0,005 metro. Observando as resultantes das discrepâncias das coordenadas verdadeiras e lidas, percebe-se que os bastões podem ter causado alguma influência nas coordenadas a partir de 2,5 metros de altura de antena.
Recomendações
Para que o bastão graduado possa ser montado com segurança e estabilidade, conforme a experiência vivida em campo, constatou-se que, ao aplicá-lo em alturas de até três metros, obteve-se resultados mais adequados, na relação custo/benefício, ou seja, entre o manuseio do bastão e o resultado obtido, levando-se em conta barreiras encontradas ao redor do receptor, tais como muros, veículos, construções e árvores.
A partir desta altura, houve uma gradativa dificuldade no posicionamento e nivelamento do bastão graduado. Para obter-se uma efetiva melhora em sua estabilidade e nivelamento, deve-se deixar o “curso” do bastão graduado entre as partes medianas do mesmo, afim de evitar uma maior inclinação do acessório.
Em dias chuvosos, foi constatado que há uma maior dificuldade na estabilização e nivelamento do receptor. Quando houver a ocorrência de tempestades com raios, o rastreamento deve ser abortado, pois o receptor usado em campo aberto pode acabar tendo a função de um para-raio, comprometendo a integridade do equipamento e operador.
Após finalizar todo o trabalho de pesquisa em campo, processamento e ajustamento das coordenadas, e observando as resultantes das discrepâncias, conclui-se que o bastão graduado influenciou na determinação das coordenadas.
Há um indicativo de que o bastão esteja inclinado em alturas maiores. Com os valores da precisão nominal do equipamento 4600LS e a distância entre o P1 e o vértice RN05, conclui-se que o valor das resultantes em 0,005 metro é referente ao erro do próprio receptor.
Conclusão
Como pode ser observado nas resultantes das discrepâncias, das coordenadas verdadeiras e lidas, percebe-se que até 2,5 metros a influência não foi notada e até 3,5 metros o resultado é aceitável. Portanto, recomenda-se o seu uso deixando uma margem de segurança, utilizando o bastão em alturas de até no máximo três metros.
Levou-se também em conta a maior influência do vento sobre o bastão e a dificuldade encontrada em campo para centralizar e estabilizar o bastão graduado em alturas maiores de três metros.
Recomendações
Avaliando as resultantes das coordenadas ajustadas, quanto maior a altura da antena maior é a discrepância entre a coordenada calculada e a verdadeira do vértice.
Por motivo de prazo, logística e custo foram necessários quatro levantamentos para a aquisição dos dados em campo, executando-se gradativamente o processamento e o ajustamento dos mesmos.
Para um estudo mais apurado sobre este tema, seria necessário obter uma maior quantidade de amostras, utilizando-se uma redução da variação de altura do bastão graduado para 0,20 metro (desta forma, obter-se-ia um número maior de amostras); rastrear com tempos diferentes (por exemplo, com seções de uma hora), para uma melhor avaliação da influência; e efetuar os rastreios em bases maiores e também um maior número de leituras, que devem ser feitas com o bastão numa mesma altura.
Assim, haveria base para efetuar uma análise estatística com maior número de amostras e indicar para quais escalas de mapeamento esses acessórios podem ser utilizados.
Sendo assim, justifica-se a importância na continuação na pesquisa sobre este tema, que é de grande importância para as atividades de transporte de coordenadas, fotogrametria e de construção de bases cartográficas.
Engenheiro mecânico
Especialista em geoprocessamento
danielhojda@yahoo.com.br