Os municípios devem implementar uma rede de referência cadastral municipal

Um gestor municipal deve compreender que a base cartográfica são as cartas e as plantas integrantes do sistema cartográfico municipal que, apoiadas na rede de referência cadastral, apresentam em seu conteúdo básico as informações territoriais necessárias ao desenvolvimento de planos, de anteprojetos, de projetos, de cadastro territorial e multifinalitário, de acompanhamento de obras e de outras atividades que tenham o terreno como referência. O modelo quase geoidal é um modelo matemático da superfície quase geoidal associada ao elipsoide do sistema geodésico brasileiro (SGB), no qual se tem a anomalia de altitude como terceira coordenada da posição tridimensional. A rede de referência cadastral municipal (RRCM) destina-se a apoiar a elaboração e a atualização de plantas cadastrais municipais e da base cartográfica e vincular, de modo geral, os serviços de topografia e de geodésia, visando as incorporações às plantas cadastrais do município. Visa, ainda, referenciar os serviços topográficos de demarcação, de anteprojetos, de projetos, de parcelamentos, de implantação e de acompanhamento de obras de engenharia em geral, de urbanização, de levantamentos de obras como construídas, de cadastros territoriais e de cadastros multifinalitários, e fornecer apoio aos serviços de aerolevantamentos.

O método de levantamento para implantação da RRCM consiste no posicionamento por global navigation satellite system (GNSS), com o posicionamento relativo estático, com receptores do GNSS de simples frequência (para linha de base de até 20 km) ou multifrequência; com a diluição da precisão para o posicionamento tridimensional (PDOP) médio igual ou inferior a 3, com PDOP máximo igual ou inferior a 5 durante toda a sessão de rastreio; com máscara de elevação mínima de 15º, com taxa de registro (gravação de dados) de 5 s, 10 s ou 15 s; nenhum obstáculo deve estar no mesmo nível ou acima do nível da antena GNSS em um raio de 5 m em torno do vértice superior; ¾ do mapa de obstrução (ou seja, cobertura de 270° do horizonte) não podem apresentar obstáculo com ângulo de elevação superior a 20º em relação ao horizonte da antena GNSS; nenhum obstáculo deve apresentar ângulo de elevação superior a 30º em relação ao horizonte da antena GNSS; e o tempo mínimo de rastreio é determinado em função do tamanho da linha de base. Por isso, os municípios devem entender os requisitos para a implantação e a densificação de uma rede de referência cadastral municipal (RRCM) e compatibilizar os procedimentos para se estabelecer a infraestrutura de apoio geodésico e topográfico.

Pode-se afirmar que a implantação da RRCM traz benefícios para todas as áreas da gestão territorial do município, pois com o padrão de sistema geodésico e de coordenadas para todo município é possível integrar levantamentos, projetos e execução e demais informações espaciais entre as diversas secretarias que constituem a municipalidade. Para o planejamento dos vértices principais e de apoio de uma RRCM, o processo de densificação pode ser realizado de maneira progressiva em função das necessidades do município.

Além disso, sempre que possível, cada vértice principal ou de apoio deve ser intervisível a outro vértice, a uma distância de no mínimo 100 m e no máximo 200 m deste, visando a otimização da produtividade e da distribuição dos erros. Em áreas urbanas, sempre que possível, ao menos um vértice do par de vértices intervisíveis deve apresentar distância não superior a 500 m em relação a algum outro vértice da rede.

Em áreas urbanas, nenhum imóvel deve apresentar distância superior a 500 m em relação a um vértice da RRCM ou a um marco geodésico do SGB e os núcleos urbanizados ou de características urbanas em áreas rurais devem atender aos quesitos para áreas urbanas. É recomendado que o novo vértice da RRCM seja determinado em relação aos vértices preexistentes mais próximos (incluindo RRCM de município vizinho, quando implantado (s) de acordo com esta na norma técnica, visando atender ao princípio da vizinhança geodésica.

Caso seja possível e/ou necessário, o município pode medir novamente ou recalcular os vértices a partir de dados brutos de redes já existentes para se adequar à norma. Cada vértice principal ou de apoio deve ter ao menos uma das altitudes (geodésica ou normal) com desvio-padrão conhecido.

Com os métodos de levantamento para densificação da RRCM, as coordenadas planimétricas dos vértices principais e de apoio podem ser determinadas por meio de posicionamento por GNSS, poligonação, método de estação livre ou método do alinhamento. A determinação das altitudes geodésicas ocorre por meio dos métodos de posicionamento por GNSS previstos para vértice principal e vértice de apoio, enquanto a determinação das altitudes normais pode ser realizada por meio de nivelamento geométrico, nivelamento trigonométrico, método de estação livre ou nivelamento por GNSS pelo método relativo.

A densificação da altimetria por nivelamento geométrico e trigonométrico deve atender à NBR13133 para os nivelamentos classe IN e IIN. Para o posicionamento por GNSS, deve-se atender ao seguinte: o posicionamento relativo estático, estático-rápido ou semicinemático (stop and go), com receptores do GNSS de simples frequência ou multifrequências; o positional dilution of precision (PDOP) médio igual ou inferior a 3, com PDOP máximo igual ou inferior a 5 durante toda a sessão de rastreio; a máscara de elevação mínima de 15º, com taxa de registro (gravação de dados) de 5 s, 10 s ou 15 s; nenhum obstáculo no mesmo nível ou acima do nível da antena GNSS em um raio de 3 m em torno do vértice principal ou de apoio; cobertura de 270º do horizonte, ou seja, ¾ do mapa de obstrução, não pode apresentar obstáculo com ângulo de elevação superior a 20º em relação ao horizonte da antena GNSS; nenhum obstáculo deve apresentar ângulo de elevação superior a 30º em relação ao horizonte da antena GNSS; ao adotar o método semicinemático, deve-se observar a necessidade de no mínimo dois vetores independentes a partir de vértice (s) superior (es) e/ou de marco (s) do SGB; o tempo mínimo de rastreio, sem ocorrência de perdas críticas de sinal, deve ser determinado em função do tamanho da linha de base.

Os procedimentos para o controle de qualidade dos vértices superiores consistem em rotinas de controle realizadas antes e após o processo de ajustamento. O objetivo do controle de qualidade é identificar e eliminar possíveis erros grosseiros ou sistemáticos na determinação da RRCM. Para o controle de qualidade antes do ajustamento, no caso da estratégia de ajustamento em rede, o erro de fechamento tridimensional de cada polígono de três lados da rede GNSS deve ser igual ou melhor que ± (10 mm + 1 ppm), considerando a extensão tridimensional do polígono considerado. Caso um ou mais vértices superiores não estejam contidos em pelo menos um polígono de três lados, devem ser considerados ainda os polígonos de quatro ou mais lados, de tal forma que cada vértice superior (VS) esteja contido em pelo menos um polígono com erro de fechamento tridimensional igual ou melhor que ± (10 mm + 1 ppm). No caso da estratégia de ajustamento individual, calcular as coordenadas do VS a partir de cada um dos marcos geodésicos do SGB.

A diferença tridimensional resultante nas coordenadas do VS deve ser igual ou inferior a ± 20 mm, quando comparadas duas soluções individuais obtidas com o vetor e o marco geodésico do SGB considerado. Para o cálculo da altitude normal por meio de nivelamento geométrico em relação às RRNN do SGB, realizar um controle de qualidade prévio por meio de nivelamento geométrico classe IN com erro de fechamento admissível de 6 mm vK (conforme a NBR 13133) entre as duas ou mais RRNN que são utilizadas como referências altimétricas.

Para as referências de nível (RRNN) de uma mesma linha de nivelamento, recomenda-se que o controle de qualidade seja feito por referência de nível (RN) de outra linha para verificação de erros sistemáticos. Quando utilizadas RRNN de linhas distintas, o controle pode ser feito entre os marcos de RN do SGB, sem a necessidade de se nivelar por outra linha.

No caso da utilização de modelo quase geoidal, não há controle de qualidade nos valores das altitudes normais dos VS determinados pelo nivelamento por GNSS por método absoluto. No caso da realização de nivelamento geométrico em relação à RRNN do SGB, o erro de fechamento admissível também deve ser de 6 mm v K, partindo de uma RN do SGB e finalizando em outra RN do SGB.

A municipalidade deve gerenciar alguns documentos na implantação e na densificação da rede, de forma a assegurar os cálculos e os reajustamentos futuros quando necessário e oportuno. Portanto, os documentos de campo, os dados brutos, os relatórios de processamento, a monografia dos marcos geodésicos do SGB e a monografia dos vértices da RRCM devem fazer parte do fluxo de informações na concepção da RRCM e devem ser arquivados adequadamente pelo órgão gestor da rede.

Os documentos de campo são constituídos por: croqui de campo; caderneta de medições (eletrônica ou analógica); GNSS – com modelo e altura da antena e horário de início e fim de rastreio; estação total – direções angulares e distâncias medidas em campo; nível – leituras na mira e desníveis obtidos no levantamento; fotografias dos vértices implantados e densificados. Para os dados brutos, deve-se proceder conforme a seguir: arquivar os arquivos brutos no formato original do equipamento utilizado e no formato RINEX; originais das estações totais e dos níveis em meio digital e formato de texto;

Os relatórios de processamento são constituídos por: relatório de processamento dos vetores GNSS; relatório de fechamento de poligonais com as projeções dos lados; relatório de fechamento de nivelamento; relatório de ajustamento planimétrico e altimétrico dos vértices da RRCM. As monografias dos marcos geodésicos do SGB, planimétricos e altimétricos devem ser arquivadas com as informações que constam nos documentos na data do processamento.

Todo vértice da RRCM deve ter monografia contendo no mínimo: o nome do vértice; as coordenadas geodésicas; as coordenadas planorretangulares; altitude geodésica e/ou altitude normal; a precisão (desvio-padrão) das coordenadas planimétricas e altimétrica (s); o croqui de localização do vértice; a data do levantamento e ajustamento; as origens planimétricas e altimétricas; e as informações adicionais descritas a seguir. A monografia deve conter um texto informando que o vértice foi implantado de acordo com a norma. A nomenclatura de pontos materializados de redes existentes deve constar na monografia dos vértices da RRCM.

As monografias dos vértices da RRCM, e dos demais documentos técnicos que auxiliam nos levantamentos e na densificação da rede, devem ser disponibilizadas preferencialmente online e gratuitamente, sobretudo aos profissionais das áreas técnicas. Recomenda-se que a RRCM seja administrada, tenha manutenções preventiva e corretiva periódicas na conservação física dos vértices e busque sua expansão por meio dos processos de densificação adequados. Isto contribui para as adequadas manutenção e gestão da base cartográfica do município, racionalizando e reduzindo custos com levantamentos, cadastros e regularização fundiários, buscando manter o máximo de atualização nestas infraestruturas de dados espaciais.

NBR 14166 de 01/2022 – Rede de referência cadastral municipal — Requisitos e procedimento estabelece os requisitos para a implantação e a densificação de uma rede de referência cadastral municipal (RRCM) e compatibiliza os procedimentos para se estabelecer a infraestrutura de apoio geodésico e topográfico. A rede de referência cadastral municipal destina-se a apoiar a elaboração e a atualização de plantas cadastrais municipais e da base cartográfica; vincular, de modo geral, os serviços de topografia e de geodésia, visando as incorporações às plantas cadastrais do município; referenciar os serviços topográficos de demarcação, de anteprojetos, de projetos, de parcelamentos, de implantação e de acompanhamento de obras de engenharia em geral, de urbanização, de levantamentos de obras como construídas, de cadastros territoriais e de cadastros multifinalitários, e fornecer apoio aos serviços de aerolevantamentos.

Quanto à hierarquia, os vértices da RRCM devem ser ordenados em função do grau de determinação (ou de densificação) posicional em relação ao SGB, por meio da seguinte classificação descrita a seguir. Os marcos geodésicos do SGB: vértices já existentes, devidamente homologados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e pertencentes ao SGB. Os marcos geodésicos do SGB possuem coordenadas oficiais que permanecem fixas no processo de determinação da RRCM.

Incluir os vértices superiores (VS): vértices da RRCM em cujo processo de ajustamento para determinação de suas coordenadas consideram-se somente os marcos geodésicos do SGB como pontos de referência (controle). Os vértices principais (VP): vértices da RRCM em cujo processo de ajustamento para determinação de suas coordenadas utiliza (m)-se de vértice (s) superior (es) como ponto (s) de referência (controle).

Os vértices de apoio (VA): vértices da RRCM em cujo processo de ajustamento para determinação de suas coordenadas utilizam-se de vértice principal e/ou de apoio (já existente) como pontos de referência (controle). Na determinação dos vértices principais e dos vértices de apoio, podem ser utilizados marcos geodésicos do sistema geodésico brasileiro (SGB) juntamente com os vértices da RRCM como pontos de referência (controle).

A ordem hierárquica não está associada ao grau de precisão ou acurácia do vértice da RRCM. A RRCM é implantada em primeiro plano por meio dos vértices superiores. Os demais vértices (principais e de apoio) são realizados no processo de densificação da RRCM.

Na implantação dos vértices superiores, devem-se considerar as etapas de planejamento; de nomenclatura dos vértices; de materialização dos vértices e de métodos de medição (levantamento). Estas etapas devem ser documentadas pelos respectivos projetos, considerando no mínimo as seguintes informações: geométrico da rede, contendo no mínimo disposição espacial dos vértices, vetores e poligonais, estratégia de controle de qualidade e materialização de vértices; observação, contendo no mínimo o método de observação, planejamento e logística das ocupações e sessão de observação por vetor; legislação, especificando o uso sistêmico por órgãos do município e contendo no mínimo previsão de uso da rede tanto por secretarias como por projetos e obras, habitação, administração e manutenção da rede, penalidades e incentivos ao uso; publicidade e divulgação das monografias para acesso direto aos usuários, contendo no mínimo o órgão responsável, monografia dos vértices, meios de localização deste documento e de disponibilidade e metadados.

Para a escolha dos locais de implantação dos vértices, considerar, por exemplo, a estabilidade da superfície, a segurança do local e a facilidade de acesso. Em geral, consideram-se ainda as obstruções dos sinais e o efeito do multicaminho no posicionamento do sistema global de navegação por satélite (GNSS). A quantidade de vértices superiores e a distribuição espacial destes (ver figura abaixo) variam em função da extensão e das características de cada município.

No planejamento da rede, deve ser atendido o seguinte: além dos marcos geodésicos do SGB, a RRCM deve possuir no mínimo quatro vértices; a densidade mínima dos vértices superiores deve ser de 1 vértice a cada 50 km² em áreas urbanas;  o município pode aumentar a quantidade de vértices superiores e/ou densificar a RRCM com vértices principais e de apoio de acordo com a sua necessidade; em áreas rurais, a densidade mínima de vértices superiores recomendada deve ser de 1 vértice a cada 200 km²; caso o número de vértices superiores em áreas rurais seja maior do que 20 (conforme 5.2-d), a quantidade e a distribuição espacial destes vértices devem ser determinadas de acordo com as necessidades do município; núcleos urbanizados ou de características urbanas em áreas rurais devem atender aos requisitos para áreas urbanas.

No planejamento do levantamento dos vértices superiores, considerar que somente vetores (linhas de base) independentes devem ser posteriormente ajustados, sendo que o número de vetores independentes por sessão de rastreio (VI) é dado por VI = r – 1, onde r é o número de receptores do GNSS envolvidos na sessão de rastreio. A figura abaixo ilustra um exemplo para r = 4 receptores simultâneos.

Caso o número de receptores envolvidos na sessão de rastreio seja maior do que três, os vetores desta sessão, selecionados para o ajustamento, não podem formar um polígono fechado. No planejamento do levantamento dos vértices superiores, considerar que somente vetores (linhas de base) independentes devem ser posteriormente ajustados, sendo que o número de vetores independentes por sessão de rastreio (VI) é dado por VI = r – 1, onde r é o número de receptores do GNSS envolvidos na sessão de rastreio.

A figura abaixo ilustra um exemplo para r = 4 receptores simultâneos. Caso o número de receptores envolvidos na sessão de rastreio seja maior do que três, os vetores desta sessão, selecionados para o ajustamento, não podem formar um polígono fechado.

A dimensão de qualquer vetor não pode ser maior do que duas vezes a dimensão do menor vetor utilizado no ajustamento. Caso o menor vetor seja formado por dois vértices superiores e outro vetor seja formado por um vértice superior e um marco geodésico do SGB, a dimensão máxima recomendada para o vetor com o marco geodésico do SGB é de três vezes a dimensão do menor vetor. A determinação da altitude dos vértices superiores usando o modelo quase geoidal oficialmente adotado pelo município deve ser conforme descrito a seguir.

O município fica encarregado de elaborar o seu próprio modelo quase geoidal ou de adotar algum modelo com acurácia conhecida, por exemplo, modelo do SGB. O desvio-padrão do modelo quase geoidal próprio deve ser proveniente da propagação das covariâncias das altitudes geodésicas e das altitudes normais dos pontos de controle, e deve ser divulgado para o nivelamento por GNSS tanto pelo método absoluto quanto pelo método relativo.

Caso o município opte por elaborar o seu próprio modelo quase geoidal, recomenda-se que os pontos utilizados no cálculo do modelo não estejam mais do que 5 km de distância entre si. O modelo matemático para obtenção dos valores de anomalias de altitude fica a critério do município.

As referências de nível (RRNN) do SGB no município, quando em bom estado e com boas condições de rastreio GNSS, podem servir como pontos conhecidos na elaboração do modelo quase geoidal. Recomenda-se a atualização periódica do modelo quase geoidal adotado pelo município e, consequentemente, a atualização das altitudes normais dos vértices da RRCM.

Para o RRNN do SGB como pontos de referência para o nivelamento geométrico dos vértices superiores, a determinação da altitude dos vértices superiores usando as RRNN do SGB como pontos de referência para o nivelamento geométrico dos vértices superiores deve ser conforme descrito a seguir. Devem ser utilizadas no mínimo duas RRNN do SGB para determinação da altitude normal dos vértices superiores da RRCM.

Os nivelamentos dos vértices superiores devem ter partida e chegada em RRNN distintas pertencentes ao SGB, não admitindo o contranivelamento para uma mesma Referência de Nível (RN). Pode ser realizado o nivelamento em linha de vértices superiores, ou seja, com múltiplos vértices superiores, desde que o marco de RN de partida seja diferente do marco de RN de chegada. As seções de nivelamento devem possuir duplo nivelamento com pontos de segurança a cada quadra ou a cada 200 m.

Fonte: https://www.revistaadnormas.com.br/

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