ATUALIZAÇÃO DA LINHA DE COSTA DO SUPER PORTO DO RIO GRANDE
MARGEM OESTE, COM BASE EM DADOS DGPS E IMAGENS 35 MM
Carlos Hartmann¹, Tadeu Braga Arejano² & Marcos Conterato³
¹LOG/DGEO/FURG - Av. Itália Km 8 C. Carreiros, 96200-900 RG/RS, Email: [email protected]
²CECO/UFRGS – Campus do Vale, 90000-000 POA RS Brasil, Email: [email protected]
³LOG/DGEO/FURG - Av. Itália Km 8 C.Carreiros, 96200-900 RG/RS, Email:
[email protected]
Abstract. The available geotecnologias in the days today they allow to evaluate and
position in a correct way bone structures built in the ports, when these tools weren’t available.
Such mistakes are verified by the Pilotage of hen, what turns dangerous the navigation in the
waterway as well as the bettle of the ships in the Terminals. In order to it was made a rising of
the positions of the wharfs of bettle of the ships in the Rio Grandes Super Porto, located in the
right margin of Rio Grandes waterway. In this practices were observed mistakes of positioning
in about hundreds of meters, among the letter of the Navy (1:25.000) and of the Army
(1:50.000) this last one more appropriate. Images georreferenciadas of small format were used
to trace the margins and the correct position of the Terminals. The correct position of the
wharfs wave determined in the extremities using a system of global positioning (GPS) with
submetric precision. The registered positions will be able to be used by the pilotage of hen
users in general, in a safe way.
Palavras-chave: [Super Porto, Big River, Navigation, DGPS]
1 Introdução
A navegação marítima tem se
utilizado cada vez mais do posicionamento
por
satélites.
Os
levantamentos
batimétricos, importantíssimos para a
navegação segura; o posicionamento das
bóias; a localização dos riscos à navegação
e as cartas marítimas estão sendo
executados com a utilização desta
tecnologia.
O auxílio nas operações de
atracação e manobras em portos também é
outro ponto importante, principalmente em
condições climáticas adversas.
Com o advento do sistema de
posicionamento por satélite, o Global
Position System (GPS), e equipamentos de
alta precisão, observa-se que existem
defasagem entre cartas e, que muitas das
estruturas portuárias estão posicionadas de
forma inadequada. Tal fato ocorre na região
portuária do Rio Grande e, com os
atracadouros instalados no século passado
(década de 70) ao longo da margem oeste
do canal do Rio Grande. Tal fato gera
problemas com a navegação, verificadas
pela praticagem da barra, que necessitam
informar a posição do terminal e o cais,
onde irá atracar o navio. Observam que
existe erro de posição, que pode variar em
algumas dezenas de metros.
Com o incremento da navegação e
a construção de novos terminais, existe a
necessidade de melhorar a acurácia e a
precisão da linha de costa e dos terminais,
através do georreferenciamento, para evitar
possíveis contratempos com os navios,
principalmente os de grande porte.
Georreferenciar significa referir
um empreendimento a um sistema
geodésico, feito hoje em dia de forma
rápida, precisa e eficiente através do GPS.
Os principais terminais do Porto
do Rio Grande localizam-se na área
denominada de Super Porto do Rio Grande,
estendendo-se ao longo da margem oeste do
Canal do mesmo nome, com profundidades
que permitem a navegação de grandes
navios. Com o aumento dos molhes (em
execução) e o aprofundamento do canal de
navegação para 16 metros (50 pés), navios
denominados de Pós-Panamax terão acesso
ao porto.
Os terminais de carga e descarga
de mercadorias principais são: Terminal de
Containers (TECON); Terminal da Leal
Santos (pesca); Terminais da Termasa e
Tergrasa (graneleiros); Terminal da
Bianquini (fertilizantes); Terminal da
Bunge (alimentos); Terminal da Trevo
(fertilizantes);
Terminais
Petroleiros
(Transpetro e Petroquímica) e áreas
disponíveis para novas instalações. Além
destes, citamos o Terminal da Marinha, cais
e estaleiros de pequeno porte.
Os problemas existentes de
posicionamento, deram origem a este
trabalho, que tem por objetivo atualizar
com precisão a margem oeste do canal do
Rio Grande, utilizando aerofotos digitais
georreferenciadas,
posicionando
os
terminais, com o uso de um sistema de
posicionamento GPS Geodésico L1, no
modo estático da marca ProMark 2 da
Ashtech.
1.1 Localização
O porto do Rio Grande localiza-se
na região estuarina da Laguna dos Patos, e
está dividido em três áreas. O denominado
Porto Velho, ao norte da cidade do Rio
Grande, o Porto Novo a leste, e o
denominado Super Porto, localizado ao
longo do Canal do Norte na margem oeste.
(Fig. 1).
1.2 Objetivo
Este trabalho tem por objetivo
obter a localização exata dos cais dos
terminais de carga e descarga do
denominado Super Porto do Rio Grande,
para possibilitar a navegação e a atracação
segura dos navios que o utilizam.
2 Material e métodos
Para a execução do trabalho
foram utilizadas as cartas do Exército
(1:50.000) e da Marinha (1:25.000). As
imagens aéreas digitais de pequeno formato
coloridas, foram capturadas pelo sistema
ADAR 1000 (Fontoura e Hartmann 2001),
em 12 de abril de 2004 numa altura de vôo
de 3650 pés (~ 1100 m) com uma resolução
de 0,5 mpp (metro por pixel). Cada imagem
cobre no terreno uma área de 1500 x 1000
metros.
As cartas e imagens aéreas foram
georreferenciadas no programa PowerDraft
da Bentley, 2004, com pontos de controle
(PC) utilizando um receptor L1 com
precisão de 5 cm no modo Stop & Go,
ProMark 2 da Thales Navigation. As
margens foram digitalizadas no vídeo.
2.1 Especificações dos Equipamentos e
Software utilizado
O trabalho foi executado com um
receptor GPS marca Ashtech, modelo
ProMark 2, de 10 canais e receptor L1, com
precisão 0,005 metros +1 ppm na horizontal
(maior ou menor precisão depende do
tempo de observação) e 0,010 metros + 2
ppm na vertical (depende do tempo de
observação); tempo de coleta modo estático
de 20 a 60 minutos (depende da distância
da base ao ponto), 2 canais de satélite
WASS e EGNOS, horizonte mínimo de
rastreio igual a 10º.
Pós-processamento utilizando o
software Astech Solutions 2.6 dotado de
algoritmos de combinação observáveis
(fase da portadora).
2.2 Origem (datum)
Superfície de referência geoidal:
World Geoid Model (EGM96); datum
horizontal: SAD 69 (South American
Datum, 1969) – Zona 51 e sistema de
coordenadas plano retangulares UTM
(Universal Transversa de Mercator)
2.3 GPS – Captura e processamento dos
dados
A estação base foi localizada
no cais da Estação Naval do Rio Grande
(ENRG), quarta Secção da Barra
homologada pelo IBGE SAT código 91715.
A estação GPS móvel foi posicionada na
extremidade, norte e sul, nos cais dos
terminais. Solução baseada em fase
portadora L1 com o princípio do
posicionamento
relativo
e
do
posicionamento diferencial, com correção
diferencial obtida em pós-processamento na
utilização de técnicas baseadas em
suavização através da portadora, onde a
correlação espacial entre o ponto de
referência e os pontos a determinar
permitem a eliminação ou redução
substancial da maior parte dos erros de
posicionamento.
Utilizou-se do modo estático com
inicialização na origem com taxa de
gravação de 10 segundos. Materializou-se a
seguir os pontos extremos em cada cais.
No
pós-processamento
os
arquivos gerados no equipamento foram
devidamente descarregados e separados em
datas de coleta para serem processados,
determinando, como parâmetros de
precisão, para o projeto, na horizontal de
0,002 m + 1 ppm e na vertical 0,004 m + 2
ppm, para os pontos pós-processados.
3 Resultados e discussão
Comparando a linha de costa entre
as cartas da Marinha e do Exército,
observamos que existe defasagem da ordem
de 126 metros entre ambas, esta diferença
aumenta do norte para o sul. Isto significa
que a carta da Marinha está posicionada
mais para oeste. Somente na área do
TECON, verifica-se que a carta da Marinha
tem o mesmo traçado que a carta do
Exército, extremidade sul do cais,
entretanto, constata-se diferenças na
posição do cais.
Na continuidade do porto
encontramos o molhe oeste, braço de
pedras que adentra cerca de 2808 m (carta
do exército) desde a sua base e 2945 m
(carta da Marinha). Pela carta da Marinha o
molhe se extende para o mar, 94 m a mais
do que mostrado na carta do Exército.
3.1 Precisões obtidas
Segundo o fabricante a
dîstância máxima tolerável da estação de
referência, para atingir a precisão
estabelecida é de no máximo 20 km. No
caso deste trabalho a distancia máxima foi
de 7800 metros, bem abaixo do limite. O
PDOP máximo registrado foi inferior a 3 e
a aoperação sempre ocorreu no modo 3D,
com 8 ou mais satélites sendo reastreados
simultâneamente. O intervalo de gravação
foi marcado em 10 segundos. Após o
processamento dos pontos e, conforme o
relatório os relatórios, as precisões foram
iguais ou inferiores a 0,005 metros em
média, atendendo portanto a 1ª. Edição da
Norma técnica para o Georreferenciamento.
A Tabela 1, reune as informações
calculadas pelo sistema GPS.
Para ilustrar, na Figura 2 são
mostradas as posições dos cais (Terminais)
da Termasa e Tergrasa, com as respectivas
linhas de costa das cartas da Marinha, do
Exército e o traçado atual feito com base
nas imagens 35 mm.
4 Conclusões
Com o advento do GPS é possível
e recomendável, a localização de qualquer
tipo de atividade. A locação exata dos cais
do Super Porto do Rio Grande, era uma
necessidade dos usuários dos terminais
quando da atracação dos navios.
Preocupação neste sentido foi mostrada
pela Praticagem da Barra, que necessita
fornecer a posição correta dos atracadouros
aos navios. Fato que não estava ocorrendo.
Desta forma, este trabalho representa a
posição correta dos cais, definindo com
precisão e acurácia a linha de costa da
margem oeste do Super Porto do Rio
Grande, informações que podem ser
utilizadas com segurança pelos usuários
que por ali navegam e aportam.
5 Agradecimentos
Os
autores
agradecem
a
colaboração da Marinha do Brasil através
da Capitania do Porto do Rio Grande na
pessoa do Capitão dos Portos Delfos
Polycarpo Damião e dos responsáveis pelos
terminais pela gentileza em permitir o
acesso aos mesmos. Agradecimento
especial a Praticagem da Barra do Rio
Grande Ltda pelo financiamento, gestão
Renato Chuirki (Presidente).
6 Referência
BRASIL – Costa Sul – Porto do Rio
Grande N° 2101, 1988 – Escala
natural 1:25.000 na lat. 32°
06’,20”,
projeção
Mercator,
Datum
Horizontal:
Córrego
Alegre-MG.
DIRETORIA DE HIDROGRAFIA E
NAVEGAÇÃO 2004. Aviso aos
Navegantes,
Navarea
V,
Publicação quinzenal, Centro de
Hidrografia da Marinha, Folheto
N° 23, p63.
FONTOURA, J.A.S. & HARTMANN, C.
2001 Capture small format aerial
digital images using the Airborne
Data Acquisition System (ADAR
1000) from Positive System
Company,
USA.
Revista
Pesquisas, IG/UFRGS, v28, n2,
p373-381, 2001.
MINISTÉRIO DO EXÉRCITO – diretoria
de serviço Geográfico, região sul
do Brasil, 1:50.000, Rio Grande,
Datum Vertical – Imbituba – Sta
Catarina,
Datum
Horiz.
–
Marégrafo de Torres-RS.
Figura 1 – Localização da área de estudo.
TABELA 1 – Resultados finais obtidos de ajustamento do processamento dos dados GPS.
DATA
NOME
TERMINAL
28/05/05
ESTAÇÃO
NAVAL
28/05/05
LEAL SANTOS
28/05/05
TECON
28/05/05
TERMASA
28/05/05
TERGRASA
28/05/05
BIANCHINI
01/06/05
BUNGUE
01/06/05
TREVO
19/06/05
TERIG
13/06/05
COPESUL
PONTO
Extr.
UTM (X)
base
Norte
Sul
Norte
Sul
Norte
Sul
Norte
Sul
Norte
Sul
Norte
Sul
Norte
Sul
Norte
Sul
Norte
Sul
Norte
Sul
E 396087.060
E 396066.979
E 396107.914
E 395996.207
E 396009.242
E 396043.740
E 396022.570
E 395973.151
E 395986.002
E 395942.832
E 395963.227
E 395946.409
E 395945.644
E 396034.624
E 395964.976
E 396767.200
E 396564.721
E 397022.587
E 396840.700
E 397535.411
E 397489.929
COORDENADA
95%
UTM (Y)
Err.
0
N 6443627.190
0.039 N 6443711.257
0.002 N 6443563.448
0.002 N 6443885.912
0.002 N 6443819.370
0.002 N 6445277.862
0.004 N 6444680.861
0.003 N 6446553.784
0.002 N 6446212.748
0.004 N 6447376.428
0.003 N 6446810.113
0.004 N 6447759.192
0.004 N 6447481.115
0.004 N 6448182.173
0.003 N 6447781.025
0.006 N 6450384.725
0.005 N 6449997.977
0.008 N 6450711.957
0.005 N 6450485.077
0.004 N 6451316.916
0.004 N 6451261.710
95%
Err.
0
0.036
0.002
0.002
0.002
0.002
0.005
0.003
0.003
0.004
0.003
0.003
0.003
0.005
0.003
0.007
0.005
0.008
0.006
0.003
0.003
ALTITUDE
95%
Z (m)
Err.
5,300
0
5,515 0.032
5,362 0.002
4,132 0.002
4.136 0.003
5,211 0.004
5,194 0.004
4,769 0.006
4,756 0.006
5,130 0.007
5,126 0.005
5,098 0.007
5,077 0.008
5,265 0.007
5.239 0.007
4,871 0.015
4,927 0.012
5.219 0.012
5,661 0.014
5,614 0.006
5,620 0.006
LEGENDA
L.C. carta Exército
L. C. carta Marinha
L.C. Aerofotos
PC DGPS
PC GPS Nav.
Figura 2
Figura 2 – Vista de um trecho do Super Porto do Rio Grande. Níveis de
informações com base nas cartas do Exército e da Marinha (fundo) e
aerofotos digitais do sistema ADAR 1000 georreferenciadas.
Localização das margens do canal e pontos de controle utilizados no
posicionamento dos cais e das aerofotos.