Apostila de Procedimento de Campo

Apostila: Procedimentos de Campo para Levantamentos GNSS.
Leandro,D.; Huinca,S.C.M e Krueger, C.P.
Julho de 2010.
LABORATÓRIO DE GEODÉSIA ESPACIAL
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
PROCEDIMENTOS DE CAMPO PARA LEVANTAMENTOS GNSS
Autoras:
Doutoranda Diuliana Leandro, MSc.
Doutoranda Suelen Cristina Movio Huinca, MSc.
Professora Doutora Cláudia Pereira Krueger
CURITIBA
JULHO DE 2010
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ÍNDICE
INTRODUÇÃO................................................................................................................. 3
1. PRÉ-PLANEJAMENTO ............................................................................................... 4
2. PREPARAÇÃO DOS LEVANTAMENTOS GPS (ESCRITÓRIO)................................. 5
2.1 Planejamento da Campanha de Campo .................................................................... 5
2.2 Separar Equipamentos .............................................................................................. 5
2.3 Treinamento – Manipulação dos Equipamentos ........................................................ 6
2.4 Criar o Projeto Dentro do Receptor GPS em Escritório ............................................. 6
2.5 Cadernetas de Campo............................................................................................... 6
2.6 Check List .................................................................................................................. 7
3. PROCEDIMENTOS DE CAMPO PARA REALIZAÇÃO DE OBSERVAÇÕES GPS .... 7
3.1 Escolha do ponto ....................................................................................................... 7
3.2 Instalação do equipamento no ponto de interesse – Método de Posicionamento
Estático ............................................................................................................................ 7
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INTRODUÇÃO
Essa apostila tem como objetivo destacar os pontos mais importantes na
preparação de uma campanha GNSS em campo, e as atividades a serem realizadas
em escritório. Destacam-se ainda os procedimentos a serem adotados em campo
visando a realização das atividades de forma correta, evitando que o operador tenha
insucesso em seus levantamentos tendo que retornar a campo.
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1. PRÉ-PLANEJAMENTO
O pré-planejamento consiste em determinar o melhor horário para realizar o
posicionamento por técnicas espaciais a partir do levantamento de obstrução (FIGURA
1) do entorno da estação de interesse.
FIGURA 1- LEVANTAMENTO DE OBSTRUÇÃO
No levantamento de obstruções são identificados objetos como: construções,
árvores, placas, antenas e outros objetos ou feições que possam impedir que o sinal do
satélite chegue ao receptor GPS ou ofereça alguma resistência a este sinal. Para
realizar esse levantamento é necessário um teodolito que deve ser orientado para o
Norte e que possibilite realizar movimento horizontal independente da alidade.
No ponto de interesse deve-se:
1)
Instalar e calar o equipamento;
2)
Orientar o teodolito para o Norte;
3)
Realizar o levantamento das obstruções. Esse levantamento é feito
procedendo-se a uma varredura de 360° horizontal anotando sempre o ângulo inicial e
final de cada obstrução (ângulo horizontal) bem como a elevação (ângulo vertical). É
necessário que a elevação seja reiterada de 0° a 40°. Caso o equipamento esteja
orientado para o Norte tem-se aqui os azimutes iniciais e finais das obstruções.
Concluído esse levantamento é possível, em escritório, com um programa de
processamento de dados GPS realizar um pré-planejamento do melhor horário para
que o operador do equipamento possa efetuar um posicionamento do ponto de
interesse.
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2. PREPARAÇÃO DOS LEVANTAMENTOS GPS (ESCRITÓRIO)
Para que se tenha segurança antes de ir para o campo é necessário planejar a
campanha. Com esse planejamento poderá se optar pelo melhor equipamento,
preparar a equipe de campo com um treinamento para operação dos mesmos. No
escritório é possível criar projetos dentro dos receptores GPS bem como definir com
antecedência qual método de posicionamento será adotado, bem como taxas de
gravação. É essencial providenciar a caderneta de campo, evitando assim que alguma
informação importante seja esquecida. Faça um Check List dos equipamentos que
estão sendo levados para campo.
2.1 Planejamento da Campanha de Campo
Inicialmente deve-se realizar um planejamento da campanha de campo que será
realizada. Primeiramente deve-se saber tudo o que se pretende fazer, qual o método de
posicionamento GPS deve ser empregado para posteriormente verificar qual é o melhor
equipamento que poderá ser empregado, bem como definir estações base e taxa de
gravação dos dados. A partir da informação de qual é o interesse da campanha podese definir quantos dias serão necessários para realizar toda a campanha, bem como o
custo da mesma.
2.2 Separar Equipamentos
Tendo os equipamentos definidos é essencial verificar se os receptores estão em
perfeito estado de uso. Cheque todas as baterias, verifique se estão carregadas.
Também verifique as condições dos cabos das antenas e conectores. Se houverem
cabos, baterias sobressalentes levem-os. Se sua campanha durar mais de um dia é
importante se preocupar com carregadores de bateria e todos os dias a noite carregalas. Pois se a bateria acabar no meio do seu levantamento provavelmente sua
campanha será perdida!
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Outras questões que deverão ser feitas a respeito desse equipamento: Qual a
quantidade de dados que será armazenada? Seu receptor possui memória suficiente
para isso? Será necessário descarregar dados durante a campanha?
Se seu equipamento não possui memória suficiente para armazenar todos os
dados necessários busque alternativas para armazenamento como, por exemplo, leve
mais cartões de memória ou um laptop que permita descarregar os dados. Mesmo que
os cartões de memória tenham memória suficiente é importante descarregar os dados,
pois assim o engenheiro responsável pelo campo poderá ir acompanhando o
trabalhando bem como verificando se há necessidade de se repetir algum levantamento
de um ponto.
2.3 Treinamento – Manipulação dos Equipamentos
A equipe que vai operar o equipamento deve estar familiarizada com ele. Os
membro de cada equipe devem ser definidas previamente, se esses não sabem utilizar
o equipamento de forma adequada deve-se realizar um treinamento rápido antes da ida
a campo.
2.4 Criar o Projeto Dentro do Receptor GPS em Escritório
Os equipamentos mais modernos permitem que se criem projetos e armazene-os
no receptor ainda no escritório. Dessa forma questões como: taxa de gravação dos
dados brutos, os atributos para levantamentos cadastrais podem ser setados
previamente.
2.5 Cadernetas de Campo
Prepare cadernetas de campo para cada equipamento. Essas cadernetas devem
conter informações como: a data da coleta, sessão, equipamento utilizado (antena e
receptor), altura de antena, espaço para descrição do ponto levantado e croqui da área.
É de extrema importância saber a altura da antena bem como modelo da antena
utilizada em campo para minimizar assim erros advindos do posicionamento por
técnicas espaciais.
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2.6 Check List
Antes de sair para o campo providencie um check list de tudo que está sendo
levado para campo. Esse procedimento evitará que se esqueça de levar equipamentos
e acessórios importantes para o levantamento e também dará a segurança na volta,
evitando assim o extravio de algum equipamento. Utilize-o antes da saída e antes do
retorno de campo.
3. PROCEDIMENTOS DE CAMPO PARA REALIZAÇÃO DE OBSERVAÇÕES GPS
Após realizada a etapa de preparação dos levantamentos GPS no escritório o
usuário estará apto a ir para o campo, realizar os seus levantamentos. Na seqüência
apresentam-se os passos
a serem seguidos durante a realização de um
posicionamento com o GPS. Também se comenta alguns pontos importantes que
sempre se deve observar durante todo o desenvolvimento do procedimento de campo.
3.1 Escolha do ponto
O primeiro passo para a realização de um levantamento GPS é definir os pontos
para coletar os dados para posteriormente determinar as coordenadas geodésicas
desses pontos. Deve-se verificar se o ponto é um marco já existe ou terá de ser
implantado. Observe o entorno do ponto, verifique se não existe nada nas proximidades
que possa causar erros nas observações, por exemplo, edificações muito próximas,
vegetação densa, objetos metálicos que podem provocar o efeito do multicaminho. Para
que esse ponto ou marco levantados não seja confundido com outro deve se anotar as
características em torno do mesmo, numera-lo caso ainda não seja numerado, bem
como realizar um croqui da área.
3.2
Instalação
do
equipamento
no
ponto
de
interesse
–
Método
de
Posicionamento Estático
1) Instale o tripé ou o bipé sobre a estação base e/ou itinerante (FIGURA 2). Se
estiver utilizando tripé busque deixar o prato do tripé o mais horizontal possível
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utilizando os parafusos ou travas que permitem o ajuste das alturas das pernas e ao
mesmo tempo seja possível enxergar o ponto através do orifício existente na base
deste. Se estiver utilizando bipé coloque a ponta do bastão exatamente sobre o ponto.
Cravem as pontas das pernas do tripé/bipé no chão de maneira que este não se mova.
FIGURA 2- TRIPÉ COM ANTENA GPS INSTALADA, CENTRADA E CALADA SOBRE O PONTO A SER
POSICIONADO.
Fonte: Adaptado de Leica, 1999.
2) Nivele o tripé/bipé.
Se estiver utilizando o Tripé deve-se instalar uma base calante sobre o mesmo.
Busque centrar o nível de bolha existente na base calante (FIGURA 3). Inicie o
nivelamento utilizando os ajustes das alturas das pernas das pernas do tripé, faça o
ajuste mais fino através dos parafusos calantes existentes na base calante. Com o nível
de bolha devidamente calado verifique se o equipamento continua exatamente sobre o
ponto, caso contrário centre a base do tripé sobre o ponto e realize todo o procedimento
de nivelamento novamente.
Usando um Bipé: Utilize os ajustes das alturas das pernas das pernas do bipé
para centrar o nível de bolha existente no bastão.
Observação: Quando a instalação for sobre bases de centragem forçada instale
a base calante e realize o nivelamento através dos parafusos calantes da mesma.
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FIGURA 3- NÍVEL DE BOLHA CORRETAMENTE NIVELADO.
3) Instale a antena GPS sobre o bastão ou a base calante, orientando-a para o
Norte. Meça a altura desta antena. Anote esta informação na caderneta de campo e
posteriormente no próprio equipamento. Deve-se ainda indicar na caderneta de campo
se a medida foi realizada na direção inclinada ou na vertical e em relação a qual plano
de referência, ou seja, ao topo do prato da antena denominado de TGP ou ao ponto de
referência da antena denominado de ARP (FIGURA 4). Essas informações serão de
extrema importância quando irá se realizar o processamentos dos dados.
Observação: Se a antena apresentar conexão com o receptor do tipo bluetooth
ou necessitar de bateria coloque a bateria na antena antes de instalá-la.
FIGURA 4- ARP, CENTRO MECÂNICO, TGP
FONTE: FREIBERGER JUNIOR (2004)
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4) Coloque/instale as baterias nos receptores.
5) Conecte os cabos antena/receptor. Observe que todos os cabos possuem
marcas de identificação do lado correto para conexão, obedeça a sinalização para
evitar de estragar as conexões.
6) Ligue o receptor e sete o projeto previamente inserido no equipamento ou crie
um novo projeto e insira os parâmetros (p.ex. máscara de elevação, taxa de gravação
dos dados, altura da antena; nome da estação)
7) Verifique o quanto existe de memória disponível do receptor. Caso não haja
espaço delete todos os dados de coleta de observações que existam no equipamento.
8) Inicie o rastreio. E periodicamente controle a operação do receptor, verifique o
número de satélites que estão sendo rastreados, o valor do PDOP, espaço existente na
memória.
9) Enquanto o receptor coleta dados preencha corretamente as informações
restantes da caderneta de campo e colete os dados adicionais necessários ao seu
levantamento.
10) Após observado o tempo de rastreio desejado é necessário fechar a sessão,
encerrar o rastreio.
11) Descarregue os dados e providencie um programa de processamento para
análise dos mesmos.
Cuidados Gerais
Quando o equipamento não estiver sendo efetivamente utilizado estes não
devem estar apoiados em outros objetos que possam causar alguma queda e avaria,
por exemplo, não apoio tripés de pé em árvores ou paredes. Estes também não devem
ter antenas apoiadas sobre bastões no chão e em locais que possam cair.
Quando o usuário almeja realizar posicionamentos com GPS com precisão
geodésica ele deve verificar o nivelamento e a centragem da antena antes e depois de
cada sessão de observação.
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