GIS pede uma boa base cartográfica
Edição nº37 – 18/4/2005

GIS pede uma boa base cartográfica

Uma avaliação da qualidade posicional de dados cartográficos e sua importância para este sistema

Inúmeros são os exemplos sobre os quais podemos definir a importância da qualidade dos dados cartográficos na sua componente posicional num Sistema de Informações Geográficas (GIS), mas nem todos têm a consciência desta necessidade. Na implantação do GIS a qualidade da base cartográfica, na maioria das vezes, tem sido esquecida, não sendo considerada um componente essencial do sistema, pois os objetivos de sua implantação sempre foram atender às consultas e análises de um modo mais ilustrativo e global. Com a evolução de ferramentas computacionais, diversos setores estão descobrindo o potencial da aplicação dos GIS, exigindo cada vez mais detalhes e precisão dos dados gráficos. Dentre eles podemos citar as prefeituras municipais, onde há a necessidade de uma base cartográfica de grande precisão, porque normalmente a aplicação é cadastral e tributária.

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Contudo, para o usuário comum, um parâmetro muito importante não fica explícito em determinadas ferramentas de um GIS: qual a qualidade geométrica ou posicional dos elementos gráficos constantes no sistema? É claro que existem outros parâmetros de qualidade para serem considerados em um GIS, porém, o parâmetro que tem sido desconsiderado na maioria das vezes é a qualidade da base cartográfica e a sua forma de obtenção. Problemas de precisão e/ou exatidão em bases cartográficas poderão acarretar em erros de processamentos das ferramentas do GIS, por exemplo, fornecendo o valor em quilômetros de uma rota menor do que o valor real, proporcionando um aumento no custo final do deslocamento não previsto anteriormente, ou seja, uma análise espacial realizada sobre uma base cartográfica inadequada poderá gerar prejuízos e/ou atrasos.

A partir do momento em que os usuários de GIS venham a exigir análises mais precisas tem-se que tomar conhecimento de como foram ou serão produzidos os dados gráficos, constantes no sistema, e determinar qual a precisão e finalidade de cada elemento gráfico.

Sendo assim, para a obtenção de uma base cartográfica, para fins cadastrais e tributários, por exemplo, deve-se utilizar processos que garantam sua confiabilidade e precisão. Uma destas técnicas é a fotogrametria, que dispõe de recursos e ferramentas computacionais que proporcionam tais garantias. Mas, para tal garantia, deve-se controlar os erros em duas etapas fundamentais: aerotriangulação e restituição.

”Com a evolução de ferramentas computacionais, diversos setores estão descobrindo o potencial da aplicação dos
GIS”

A aerotriangulação é o processo de densificar pontos no terreno com base em um conjunto de fotografias aéreas e alguns pontos de controle levantados em campo. Neste processo, são determinadas as posições e orientações de todas as fotografias aéreas. A restituição é a coleta das informações em estações fotogramétricas, onde o operador registra as coordenadas das feições diretamente em um software CAD.

O resultado final destas operações deve garantir a precisão necessária para se obter respostas confiáveis no GIS. Um parâmetro muito importante utilizado é o Padrão de Exatidão Cartográfico (PEC), que é definido com base na escala final da base cartográfica. Se considerarmos o PEC Classe A, as precisões exigidas numa carta para a escala 1:1.000, serão de 50 cm – altimetria, e mais ou menos 50 cm em planimetria. (tabela 1)

A precisão e o erro-padrão descritos na tabela 1 foram determinados e definidos em um período em que os métodos para obtenção de bases cartográficas eram baseados em equipamentos e metodologias analógicas. Hoje, as grandes empresas de aerolevantamentos, atuantes no Brasil, empregam processos digitais em sua linha de produção. Praticamente apenas a câmara aérea utilizada ainda é analógica, tornando assim o processo de produção cartográfica associado a métodos e equipamentos digitais, como por exemplo, o sistema GPS (Global Positioning System) e as estações digitais de restituição. Isto contribui para a melhoria da precisão da base cartográfica confeccionada e também e afirmar que os valores de precisão e erropadrão definidos pelo PEC estão obsoletos. Por isso, há necessidade de definição de novas metodologias de avaliação da precisão de dados cartográficos produzidos através das tecnologias digitais disponíveis.

As precisões acima descritas referem-se ao produto final, mas caso seja desejável obter um controle específico da aerotriangulação, deve-se selecionar um conjunto de pontos no terreno que sejam utilizados no processo de leitura e ajuste da aerotriangulação e levantados em campo, afim de se comparar as coordenadas ajustadas e observadas.

Utilizando um conjunto de 100 pontos, levantados em campo pela empresa Engefoto através do sistema GPS – os quais pertencem a vários blocos de aerotriangulação de um recobrimento aéreo na escala 1:5.000, com a finalidade de produzir uma base cartográfica 1:1.000 – tem-se ótimos resultados. (tabela 2)

A tabela 2 mostra que 94% dos pontos ajustados pelo processo de aerotriangulação apresentaram precisão menor que 30 cm. Este resultado foi alcançado devido ao emprego de processos digitais, onde o filme fotográfico foi digitalizado (fotografias aéreas com resolução geométrica de 16 micrômetros) e a orientação interior, a leitura dos pontos de controle sobre as fotografias e a aerotriangulação foram realizadas através de softwares e equipamentos digitais.

Para reafirmar a precisão final ou PEC da base cartográfica a ser utilizada no GIS pode-se levantar um conjunto de pontos bem definidos em campo, distintos dos pontos de controle utilizados anteriormente no processo de aerotriangulação, e comparar suas coordenadas com as obtidas na leitura destes pontos sobre restituição (produto final).

A partir do momento em que os usuários de GIS venham a exigir análises mais precisas tem-se que tomar conhecimento de como foram ou serão produzidos os dados gráficos

Pela tabela 2, podese concluir que com os resultados obtidos, as respostas provenientes do GIS dariam confiabilidade, segurança e precisão compatíveis com a escala 1:1.000. Deste modo, as aplicações que fossem utilizar tais informa ções teriam garantia que seus resultados não implicariam em custos ou tempos adicionais.

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Constatase ainda, e de forma mais contundente, que com estes processos digitais tem-se uma "sobra" de precisão, quando comparado com aquele previsto originalmente no PEC. A tabela 2 mostra efetivamente que 94% dos pontos têm precisão menor que 30cm e 3% maior que 50cm, logo 97% dos pontos estarão bem abaixo da precisão exigida pelo PEC, como visto na tabela 1.

Uma base cartográfica produzida que venha a assegurar uma precisão como esta implica na possibilidade de sua utilização em uma diversidade maior de aplicações como projetos de drenagem urbana, em estudos e traçados de projetos viários ou de gasodutos, aplicativos destinados a sistemas tributários, entre tantas outros quando integrados em um ambiente GIS.

Ronaldo Ap. Oliveira
Engenheiro Cartógrafo
Mestre em Ciências Cartográficas/UNESP

Everton L. Nubiato
Engenheiro Cartógrafo
Database Administrator

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