Otimização de monitoramento geodésico por meio da análise de elipsóides de erros 3D : estudo de caso para usina hidrelétrica Governador Jayme Canet

Abstract

Resumo: Nos últimos anos, houve acidentes de grandes proporções devido ao rompimento de barragens no Brasil, o que motivou o aumento das pesquisas relacionadas à análise de deslocamentos e deformações no monitoramento geodésico de estruturas. Na análise dos resultados obtidos, são observadas as coordenadas isoladas dos pontos monitorados ou ainda resultantes posicionais para a verificação de possíveis deslocamentos, considerando a medida do grau de interdependência numérica entre as variáveis, ou seja, as covariâncias entre essas coordenadas. Entretanto, a negligência no uso das covariâncias das coordenadas dos pontos monitorados pode resultar tanto em falsos positivos quanto em falsos negativos na análise dos deslocamentos em relação ao cenário real. Desta forma, este trabalho apresenta exemplos simulados e com dados reais que demonstram a importância das covariâncias na análise de deformação aplicada ao monitoramento geodésico de estruturas através dos testes de congruência global, que analisa se a variação das coordenadas em épocas distintas é significativo, além da verificação do tamanho, forma e orientação dos elipsoides de erro, a fim de identificar o menor deslocamento detectável em cada ponto da estrutura. Os diversos exemplos analisados demonstraram a importância do número de série de leituras, da geometria dos pontos de controle, distância entre esses pontos e principalmente o uso de dupla irradiação ou simples irradiação. Neste estudo de caso, a dupla irradiação ofereceu poucos benefícios considerando o investimento necessário para a sua implementação na área de estudo, porém, isso pode ser explicado pela geometria escolhida, que está próxima aos pontos já materializados.

Abstract: In recent years, there were huge scale accidents due to dam failure in Brazil, which has motivated the increase in researches related to deformation analysis in the geodetic monitoring of structures. In displacements analysis, it's observed isolated coordinates of the object points or the positional resultants of the points, considering the measure of the degree of numerical interdependence between the variables, that is, the covariance between the coordinates. However, Do not employ the coordinate's covariances can result in both false positives and false negatives values in the analysis of the displacements, in relation to the more realistic scenario, that is, the multivariate case. In this way, this study presents simulated and real data examples that demonstrate the importance of covariances in the deformation analysis applied to geodetic monitoring through the tests of global congruence, which analyzes whether the variation of coordinates at different times is significant, in addition to checking of the size, shape and orientation of the error ellipsoids, in order to identify the smallest detectable displacement in each point of the structure. The various examples analyzed demonstrate the importance of the serial number of readings, the geometry of the control points, the distance between these points and especially the use of double irradiation or simple irradiation. In this case study, double irradiation offers few benefits when considering the necessary investment, however, this can be explained by the chosen geometry, which is close to the points already materialized.