UTILIZAÇÃO DE COORDENADAS PSEUDOUTM NO TRANSPORTE DE COORDENADAS UTM DENTRO DO PLANO TOPOGRÁFICO LOCAL

Autores

¹Baratto, P.F.B.; ²Martins, V.E.; ³Neto, R.F.; ⁴Silveira, L.N.; ⁵Nedel, E.C.

¹UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA Email: pablofbbaratto@gmail.com
²UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA Email: vini_martins92@hotmail.com
³UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA Email: ricardo.freddo@hotmail.com
⁴UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA Email: leonardsilveira@unipampa.edu.br
⁵UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAMPA Email: everton_nedel@hotmail.com

Resumo

Muitos profissionais que atuam em obras de engenharia ignoram ou desconhecem os aspectos técnicos da base de dados cartográficos/geodésicos que utilizam, especialmente no que concerne ao sistema de coordenadas de referência para a confecção e implantação dos projetos, sendo que em regiões de fronteira internacional o problema se reveste de importância ainda maior, principalmente quanto às obras de integração e delimitação dos limites. No caso da fronteira Brasil-Argentina, grande parte das bases cartográficas utilizadas para a criação e execução de projetos encontra-se ou no sistema UTM - Universal Transversa de Mercator (utilizado no Brasil) ou, segundo o Instituto Geografico Nacional de la Republica Argentina (2017), no sistema Gauss-Krüger. Tanto o sistema UTM quanto o sistema Gauss-Krüger utilizam a projeção cilíndrica transversa de Mercator, diferenciando-se no tipo de contato com a superfície de projeção, sendo a UTM secante e a Gauss-Krüger tangente, ocasionando distorções nas distâncias e áreas. Para contornar os inconvenientes das projeções cartográficas quanto às deformações lineares, utilizando como base a norma brasileira NBR14166:1998 (Rede de Referência Cadastral Municipal - Procedimento), pode-se criar o Plano Topográfico Local (PTL) a partir das coordenadas geodésicas elipsoidais (latitude e longitude). O plano também pode ser criado a partir das distâncias horizontais locais e azimute de quadrícula (para levantamentos topográficos convencionais), ou a partir das coordenadas planas UTM, reduzindo-se as as distâncias planas para distâncias horizontais a partir do coeficiente de deformação linear (k) e fator de elevação do plano (c). Diferente do plano topográfico arbitrário, cuja superfície é perpendicular a vertical do lugar, o PTL é orientado segundo a normal à superfície de referência (elipsoide) no ponto de origem do levantamento (ABNT, 1998), desconsiderando, desta forma, os erros sistemáticos causados pela curvatura da Terra e pelo desvio da vertical. Este trabalho propõe o uso de coordenadas pseudoUTM, visando facilitar o intercâmbio de dados entre o Plano Topográfico Local e o sistema de coordenadas UTM para obras internacionais de integração Brasil-Argentina e gestão territorial fronteiriço. As coordenadas pseudoUTM são coordenadas que mantém algumas características do sistema plano UTM como o azimute de quadrícula e as constantes das coordenadas, porém com as distâncias referenciadas ao plano horizontal local, onde a base para a criação desse plano são as coordenadas UTM reais. O Plano Topográfico Local, utilizando coordenadas pseudoUTM, é criado a partir da premissa encontrada na NBR:14166:1998, porém, substituindo os parâmetros para o ponto de origem do PTL de 150.000,000 m e 250.000,000 m para X e Y respectivamente pelas coordenadas UTM (E para X e N para Y), desta forma, os demais pontos terão suas coordenadas transformadas em coordenadas pseudoUTM a partir da distância horizontal local. Como área de estudo da aplicabilidade do método em uma região de fronteira, foi utilizado o campus da Universidade Federal do Pampa situado no município de Itaqui – RS, fronteira com a República Argentina. Como origem do sistema foi definido o marco geodésico de centragem forçada da rede geodésica local, tomando os cuidados necessários quanto à equidistância aos vértices extremos da área de estudo. A partir do levantamento topográfico de uma poligonal enquadrada na área em questão, a distorção linear inerente ao sistema de coordenadas UTM foi eliminada. Também foi possível efetuar o transporte de coordenadas planas UTM utilizando-se as coordenadas pseudoUTM, aplicando-se o fator de escala nas mesmas. Como os azimutes não são alterados e a área de abrangência é pequena, podem ser desconsiderados os efeitos da convergência meridiana e do coeficiente de redução angular. Uma vez que se tenha essas correções calculadas para toda a área, é possível a obtenção das coordenadas UTM de qualquer ponto em seu interior no Plano Topográfico Local a partir das coordenadas pseudoUTM e fator de deformação linear como parâmetro de transformação. Os resultados se mostraram satisfatórios, levando-se em conta que o transporte de coordenadas UTM é uma atividade complexa que requer certo conhecimento sobre os sistemas de projeções cartográficas e suas implicações quanto às deformações superficiais, angulares e lineares, estudados apenas em componentes curriculares de cursos de graduação relacionados às geociências com ênfase em cartografia. A partir das coordenadas pseudoUTM criadas na área de estudo, foi possível eliminar as distorções reais da projeção UTM para uma pequena área, obtendo-se também as coordenadas UTM verdadeiras (por aplicação do coeficiente de deformação linear) com no máximo 3 mm de diferença. O uso de coordenadas que não necessitem de correções das influências da curvatura terrestre em uma fração limitada de sua superfície são importantes na maioria das obras de engenharia, sendo assim, com o uso deste método e sabendo que as coordenadas pseudoUTM não são UTM, pode-se facilmente efetuar as transformações entre sistemas aplicando-se os fatores de correção, salientando que essa prática é aplicada em campo utilizando apenas a topografia convencional (métodos clássicos de levantamento). Um dos motivos pelos quais os profissionais cometem erros ao efetuar o transporte de coordenadas planas UTM, é justamente o fato de ignorarem as correções das distorções angulares e lineares, logo, este trabalho possibilitará que estudantes e profissionais da área geomática, realizem missões de campo utilizando um Plano Topográfico Local com coordenadas pseudoUTM sem maiores preocupações com correções, evitando-se comprometer a implantação de projetos de obras de engenharia. Para futuras pesquisas sobre o tema, pode ser analisado a efetividade da criação de um Plano Topográfico Local com coordenadas pseudoUTM ou pseudoGauss-Krüger substituindo o Plano Topográfico Local convencional.

Keywords

PseudoUTM; PTL; coordenadas

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