Monitoramento topográfico em tempo-real com a utilização de um sistema semi-automatizado

Abstract

Resumo: O monitoramento de estruturas por meio de técnicas geodésicas tem como finalidade a determinação de coordenadas de pontos em diferentes épocas, servindo assim, como subsidio a diversos profissionais para o estudo e acompanhamento do comportamento do objeto monitorado, discretizado por estes pontos. Isto é feito não somente após problemas ou colapsos, mas também como um procedimento rotineiro, voltado para este acompanhamento. Tendo em vista a importância do tema, buscam-se novas metodologias e técnicas de medição, equipamentos mais modernos com funções para otimizar o trabalho em campo, integração de dados e, a automação de diferentes etapas envolvidas nos trabalhos, desde a automação dos instrumentos, até o registro, processamento e análise de dados, sempre com o intuito de se detectar e interpretar resultados de forma rápida e precisa. Dentro desse contexto, foi desenvolvido um sistema semi-automatizado, baseado na utilização de estações totais, que será empregado como apoio ao monitoramento topográfico, constituindo-se de um sistema de suporte à decisão. A característica de ser semi-automatizado deve-se a disponibilidade de utilização do sistema com estações totais não robotizadas. Seu objetivo é ser capaz de realizar uma análise das variações das coordenadas medidas no objeto que sofre deslocamento em tempo real, permitindo assim ter respostas no ato da medição, em situações onde não é possível esperar o pós-processamento dos dados. Para tanto, foi implementado um sistema que engloba técnicas de posicionamento, equipamentos, e rotinas para a coleta, processamento, análise e representação gráfica dos resultados. Foram realizados estudos para avaliar quais metodologias seriam empregadas na coleta de dados. Optou-se pelo Método de Recessão, no que diz respeito ao posicionamento do instrumento de medição e pelo Método de Irradiação para a coleta dos pontos-objeto. Testes estatísticos também foram implementados com vistas a auxiliar na detecção e eliminação de erros grosseiros, bem como na avaliação e comparação das séries temporais. Neste sistema pode-se ainda optar pelo ajustamento dos dados observados. Experimentos de validação do sistema foram realizados e o mesmo apresentou-se viável para a utilização no monitoramento topográfico, possibilitando a repetibilidade das observações e análise em tempo real dos resultados.

Abstract: The monitoring of structures by means of geodetic techniques aims to determine the coordinates of the points at different times, which serves as a support for various professionals to study and monitor the behavior of the monitored object discretized by these points. This is done not only after the occurrence of problems or crashes, but also as a routine procedure toward this monitoring. Given the importance of the issue, one seeks new methods and measurement techniques, latest equipment with features to optimize the field work, data integration and automation of different steps involved in the work, since the automation of instruments until the recording, processing and analysis of data, always with the aim of detecting and interpreting results quickly and accurately. Within this context, it was developed a semiautomated system, based on the use of total station, which will be used as a support for topographic monitoring, being a decision support system. The characteristic of being semi-automated is due to the availability of the use of the system with nonrobotic total stations. The goal is to be able to perform an analysis of the variations of coordinates measured on the object undergoes displacement in real time, allowing the answers achievement at the time of measurement, for situations where onecan not wait for the post-processing of data. To this end, it was implemented a system that includes positioning techniques, equipment, and routines for collecting, processing, analysing and doing graphical representation of results. Studies were undertaken to assess which methods would be employed in data collection. It was chosen the Method of Resection for the positioning of the measuring instrument and the Irradiation Method for the collection of the object points. Statistical tests were also implemented in order to help detect and eliminate gross errors, as well as in the evaluation and comparison of time series. In this system one can also opt for the adjustment of the observed data. System validation experiments were performed and the results demonstrates the system feasibility for use in topographic monitoring, allowing the repeatability of observations and real-time analysis of the results.