Proposta de simbologia para a representação tridimensional de postes de uma rede de energia elétrica

Abstract

Resumo: O desenvolvimento da tecnologia informática e de técnicas de realidade virtual causaram alterações significativas na cartografia. Essas mudanças estão presentes nos processos de geração, atualização e uso dos mapas. As novas técnicas de visualização e as novas possibilidades de interação computacional oferecem uma oportunidade para a criação de novas formas de representação da paisagem. Alguns desses novos modelos cartográficos compreendem os mapas interativos, mapas tridimensionais e mapas virtuais. A representação de dados geográficos em mapas tridimensionais facilita a compreensão da informação não só pelos especialistas em cartografia, mas também pelos usuários com pouca ou até mesmo sem nenhuma experiência com o uso de mapas, pois sua apresentação aproxima-se mais da realidade, o que auxilia na comprensão das relações espacias dos objetos representados. A indústria de engenharia elétrica tem sido considerada uma das maiores conquistas da engenharia do século XX. Um grande problema encontrado nesta área é a busca por melhorias na forma de visualização das informações das redes de energia elétrica, já que as boas condições de funcionamento das redes são de extrema importância para a sociedade. No contexto das redes de distribuição de energia elétrica os mapas tridimensionais representam uma ferramenta que possibilita vários recursos para a gestão territorial, pois tornam possível a visualização não só da localização geográfica dos equipamentos que compõem a rede elétrica, mas também de suas características não espaciais. Para desenvolver as representações tridimensionais para redes de energia elétrica faz-se necessário estudar os seus componentes, classificá-los e definir a simbologia adequada para o seu uso. Entretanto, na literatura sobre o assunto ainda são poucas as pesquisas sobre as formas de representar tais redes tridimensionalmente. Deste modo, neste trabalho aborda-se a questão da melhoria do processo de comunicação cartográfica com o uso de símbolos tridimensionais na representação de sistemas de redes de energia elétrica. Neste sentido foi desenvolvido um projeto cartográfico para a representação tridimensional de redes de energia elétrica, considerando a avaliação nas mudanças das etapas do projeto cartográfico de mapas bidimensionais para mapas tridimensionais, a análise das variáveis visuais adequadas à representação tridimensional, a construção da simbologia tridimensional, a aplicação da simbologia ao modelo tridimensional e a realização de experimentos para este tipo de representação cartográfica. Os resultados dessa pesquisa foram alcançados a partir da elaboração da simbologia tridimensional. Os símbolos foram elaborados respeitando os princípios de projeto cartográfico para mapas tridimensionais, e os princípios de aplicação das variáveis visuais, e foram baseados na experiência do usuário para alcançar o processo de comunicação cartográfica. Para a representação das redes de energia elétrica as variáveis que se mostraram mais adequadas foram a cor, a textura e o valor. Como resultados dessa pesquisa apresentam-se duas propostas de simbologia tridimensional, uma realística e outra geométrica, sendo que a realística não foi considerada adequada por exigir um grande esforço computacional e pela dificuldade em representar todos os detalhes da feição de interesse em escalas menores.

Abstract: The development of computer technology and virtual reality techniques have caused significant changes in cartography. These changes are present in the processes of generation, update and use of maps. The new visualization techniques and new possibilities of interaction computational offer an opportunity to create new forms of landscape representation. Some of these new cartographic models include interactive maps, virtual maps and three-dimensional maps. The representation of spatial data in three-dimensional maps of information facilitates understanding not only by specialists in cartography, but also by users with little or even no experience with the use of maps, because their presentation is closer to reality, which assists in an understanding of spatial relationships of the objects represented. The electrical engineering industry has been considered one of the greatest engineering achievements of the twentieth century. A major problem encountered in this area is the search for improvements in the form of information visualization of electric power grids, since the good working of the networks are very important to society. In the context of the distribution networks of electricity dimensional maps represent a tool that enables multiple resources for territorial management, make it possible to visualize not only the geographical location of equipment that make up the grid, but also non-spatial characteristics. To develop the three-dimensional representations for electric power networks it is necessary to study their components, classify them and define the appropriate symbology for its use. However, the literature on the subject yet there is little research on the ways to represent three-dimensionally such networks. Thus, this addresses paper the issue of improving the process of cartographic communication using symbols to represent threedimensional systems of electric power grids. In this regard a project was developed for mapping three-dimensional representation of electric power grids, considering the changes in the evaluation stage of cartographic design of two-dimensional maps for three-dimensional maps, analysis of visual variables suitable for three-dimensional representation, the construction of three-dimensional symbology, the application of the symbology dimensional model and experiments conducting for this kind of cartographic representation. The research results were achieved from the development of threedimensional symbology. The symbols were designed with the principles of cartographic design for three-dimensional maps, and application of the principles of visual variables, and were based on user experience to achieve the process of cartographic communication. For the representation of electric power grids variables that were more appropriate were the color, texture and value. As results of this survey are presented two proposals for three-dimensional symbology, and a realistic geometric another, being realistic that was not considered appropriate to require a large computational effort and the difficulty in representing all the details of the feature of interest in minor scales.