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Batimetria, o Levantamento das Áreas Submersas

É de conhecimento geral que o planeta Terra tem maior parte de sua superfície coberta por água. De acordo com o site do SENAI, São Paulo, a área coberta por água equivale a 360,6 milhões de Km², ou seja 70,7%, enquanto a área seca ocupa 149,7 milhões km², 29,3%. Portanto, além da preocupação em registrar e documentar os levantamentos topográficos, é necessário se preocupar em realizar, registrar e documentar os levantamentos batimétricos, que consistem na medição de uma determinada massa de água (mares, rios, lagos), também conhecido como “topografia do mundo submerso”.

Desenvolver a cartografia para a análise de áreas submersas, a fim de assegurar a navegação, sempre foi um desafio. As cartas náuticas, por exemplo, podem ter suas informações batimétricas facilmente desatualizadas devido à dinâmica dos sistemas hídricos, logo o registro frequente de informações, geradas por esse serviço, é muito importante, além de possibilitar comparações e análises futuras.


O que é batimetria?

Trata-se do conjunto dos princípios, métodos e convenções usados para determinar a medida do contorno, da dimensão relativa da superfície submersa dos mares, rios, lagos, represas e canais. É expressa cartograficamente por curvas batimétricas que unem pontos da mesma profundidade com equidistâncias verticais, semelhante às curvas de nível topográfico. No entanto, ao invés de traçar elevações, como na topografia, a batimetria fornece as distâncias entre a superfície e o fundo em cada quadrante da área levantada. Saber a profundidade e topografia desse fundo permitirá, a quem desenvolve um projeto, avaliar, por exemplo: quanto de rejeito de mineração aquela área pode abrigar, a quantidade de material necessário para construir uma estrutura, se uma região é navegável ou não, assim como o impacto que a navegação pode trazer em termos de deslocamento de corpo d’água. Os levantamentos batimétricos iniciam-se com a coleta de dados no local, que servem para criar a modelagem 3D.

 Fonte: National Oceanography Centre https://noc.ac.uk/news/seabed-mapping-supports-conservation-giant-marine-protected-areas
Figura 1: Batimetria


Como é realizado um levantamento batimétrico?

Tradicionalmente, para realizar um levantamento batimétrico, eram necessários cabos que eram submersos e medidos ponto a ponto, até cobrir toda a área de relevância. Porém, devido ao tempo gasto durante esse processo e as correntes fluviais que afetam os cabos e, consequentemente, diminuem a precisão do levantamento, essa técnica necessitou de aprimoramento. Atualmente, com ajuda das tecnologias de computação, sensores digitais, satélites e georreferenciamento, o processo ficou muito mais rápido e preciso. Assim como a busca de informação para executar a batimetria, de forma gratuita, se tornou mais fácil.

Um site bem interessante para quem quer ter acesso gratuito e fácil ao conteúdo de batimetria é o da General Bathymetric Chart of the Oceans (GEBCO), uma organização ligada à Organização das Nações Unidas (ONU) que oferece gratuitamente mapas, com alta qualidade, dos oceanos do nosso planeta.

Depois de coletar os pontos, é possível processar os dados em um software específico para isso, no qual são realizadas correções de distorções criadas a partir da transmissão de ondas em corpos d’água, assim como os cálculos para a geração dos mapas. O processamento dos dados, que é a etapa posterior ao levantamento, é crucial para a construção de mapas a fim de auxiliar e desenvolver projetos envolvendo corpos d’água.


 Fonte: Victory Yachts https://www.victoryyachts.com.br/author/julio-cesar/
Figura 2: Software para processamento dos dados

Atualmente, esses mapas podem ser integrados com outras tecnologias cartográficas e modelagem 3D para fornecer uma visão ainda mais precisa da superfície submersa.


Topobatimetria

O levantamento topobatimétrico é o processo que objetiva a determinação do leito submerso do reservatório, assim como da sua parte seca, entre os níveis de operação atual e a sobrelevação máxima do nível da água.

Usualmente, a execução do levantamento da área molhada é feita a partir do posicionamento com o GPS, em conjunto com a utilização de ecobatímetros, que medem a profundidade. Já o levantamento da parte seca pode ser realizado por meio de GPS, técnicas topográficas convencionais, restituição aerofotogramétrica, perfilamento laser ou interferometria radar.

É comum também integrar ao mesmo projeto (planta final) um levantamento aerofotogramétrico com um VANT (conhecido popularmente como drone) a um levantamento batimétrico com um ecobatímetro. Levantando tanto a área seca quanto a área molhada.


Fonte: Mirante https://miranteengenharia.com.br/portfolio/atualizacao-de-mina/
Figura 3: Análise fotogramétrica do local de estudo

Ecobatimetria

A partir do ecobatímetro, que é o principal equipamento, é possível iniciar a ecobatimetria. Esse equipamento possibilita a medição da profundidade de uma determinada área, a partir de uma fonte emissora de sinais e um relógio que fica dentro do próprio equipamento. O relógio mede o intervalo entre o momento da emissão de sinal e o instante em que o eco retorna ao sensor, isso permite que o sensor capte informações e crie curvas isobatimétricas.

As principais vantagens da ecobatimetria são:

· Possibilidade de conexão com outros equipamentos como, por exemplo, GNSS, DGPS, ADPs, ADCPs e microcomputadores gravando digitalmente os dados coletados;

· Permite o registro contínuo do leito;

· Utilização praticamente em todas as situações de velocidades e o processo é realizado em movimento.

Fonte: Geopesquisa http://www.geopesquisa.com.br/batimetria-e-topografia.html
Figura 4: Ecobatimetria

Tipos de Ecobatímetro

Existem dois tipos de ecobatímetros, os monofeixes e os multifeixes. O multifeixe mede a profundidade de diversos pontos ao mesmo tempo e, com isso, é capaz de fornecer os valores das profundidades e a medida de toda a área de forma rápida e precisa, diferente da tecnologia monofeixe que só mede a profundidade de um ponto por vez. Por conta disso, o Centro de Hidrografia da Marinha do Brasil (CHM), por exemplo, exige a utilização de sistemas multifeixe para levantamentos hidrográficos de categoria A.

Quem pode fazer um levantamento batimétrico?

Apenas podem realizar levantamentos batimétricos quem tem formação e habilitação técnica e autorização prévia da diretoria de Hidrografia e Navegação da Marinha (DHN).


Aplicações da Batimetria

· Apoio a navegação;

· Controle de assoreamento de reservatórios;

· Acompanhamento de serviços de dragagem;

· Levantamento de seções transversais para estudos de vazão;

· Identificação de profundidades para implantação de obras civis;

· Licenciamento ambiental para fins de obras futuras;

· Em obras de engenharia como construção de barragens, reservatórios, hidrelétricas, portos e pontes.


Principais Produtos da Batimetria

· Mapas topobatimétricos 2D e 3D;

· Plantas batimétricas vetoriais e raster;

· Ecogramas e perfis batimétricos;

· Atualização de cartas náuticas;

· Atualização de curvas cota x área x volume;

· Modelos 3D georreferenciados.


Redator: Pedro Henrique Peixoto Revisão: Larissa Goulart


REFERÊNCIAS:

GEOURBE. Batimetria, mas afinal qual é a finalidade? Para que é usada? Disponível em <https://geourbe.com.br/batimetria-mas-afinal-para-que-serve/#:~:text=Batimetria%20é%20a%20medição%20da,mesma%20profundidade%20com%20equidistâncias%20verticais.> Acesso 11 maio. 2021.

GEOPESQUISA. Levantamento batimétrico. Disponível em <http://www.geopesquisa.com.br/levantamento-batimetrico.html#:~:text=Para%20realizar%20o%20levantamento%20batimétrico,sobre%20barcos%20tripulados%20ou%20não.> Acesso 11 maio. 2021.

GAGG G. Apostila de levantamentos hidrográficos – Noções gerais. Instituto De Geociências da Universidade Federal do Rio Grande Do Sul. Departamento de Geodésia. 41 p. 2016. Disponível em <https://lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/157210/001020445.pdf?sequence=1&isAllow> Acesso 11 maio. 2021.

MUNDOGEO. Veja como realizar batimetria integrada com GNSS. Disponível em <https://mundogeo.com/2016/07/28/veja-como-realizar-batimetria-integrada-com-gnss/#:~:text=Para%20realizar%20a%20batimetria%2C%20são,o%20eco%20retorna%20ao%20sensor.> Acesso 11 maio. 2021.

SALT. Batimetria. Disponível em <https://www.saltambiental.com.br/geofisica/batimetria/> Acesso 11 maio. 2021.

MIRANTE. O que é batimetria? Disponível em <https://miranteengenharia.com.br/o-que-e-batimetria/#:~:text=Como%20funciona%20a%20batimetria%3F,de%20relev%C3%A2ncia%20como%20um%20todo.> Acesso 11 maio. 2021.

SLIDESHARE. Orientações para a atualização das curvas x área x cota x volume. Disponível em <https://pt.slideshare.net/wallacebeliza/orientacoes-paraatualizacaodascurvascotaxareaxvolume> Acesso 11 maio. 2021.

SENAI. Dados do planeta Terra: Terra planeta água? Disponível em < https://pompeia.sp.senai.br/3895/dados-do-planeta-terra-terra-planeta-agua#:~:text=Come%C3%A7aremos%20relatando%20dados%20sobre%20a,tem%20510%2C3%20milh%C3%B5es%20km2.> Acesso 11 maio. 2021.

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