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Topografia RTK: Os 4 Métodos Existentes?

Adenilson Giovanini

Topografia RTK, você acabou de colocar suas 2 mãos em um artigo definitivo sobre o tema.

Veja um resumo do que você vai aprender com a leitura do mesmo:

Topografia rtk – Os diferentes métodos de posicionamento pelo GNSS existentes

Dê uma espiadinha no mapa mental abaixo:Perceba que o Posicionamento Pelo GNSS se divide em Posicionamento em tempo real e posicionamento pós processado.

No caso, este artigo é a respeito da topografia rtk, ou seja do posicionamento em tempo real.

Na realidade, antes de mergulharmos de cabeça, entendendo quais são e quando utilizar os 4 diferentes métodos topografia rtk, precisamos revisar alguns conceitos básicos referentes ao posicionamento pelo GNSS.

O posicionamento pelo GNSS é dividido em 2 grandes grupos:

O posicionamento absoluto caracteriza-se pela utilização de um único receptor.

Por outro lado, o posicionamento relativo caracteriza-se pela utilização de 2 ou mais receptores, onde que um receptor fica estacionado em um local de coordenadas conhecidas e utiliza-se os demais receptores para rastrear-se novas posições.

A grande vantagem da utilização do método relativo está no fato que utiliza-se o receptor de base para corrigir a fase da onda portadora, propagando-se esta correção para o receptor rover.

 

 

Topografia rtk – Os 3 tipos de posicionamento relativo pós processado existentes

Existem 3 diferentes métodos de posicionamento relativos pós processados. São eles:

Vamos entender melhor cada um destes métodos!

 

Método relativo estático

O método relativo estático normalmente é dividido em 2 tipos:

Dentre estes métodos, o relativo estático rápido é muito utilizado no Georreferenciamento de Imóveis Rurais com intuito de obter-se dados de pontos nos quais o método topografia rtk não funciona.

 

Método stop and go

A obtenção de dados com o método stop and go consiste em rastrear-se épocas por pelo menos 15 minutos no primeiro ponto e apenas alguns segundos nos demais pontos.

Confesso que não costumo utilizar este método no meu dia a dia.

 

Topografia rtk – Método cinemático

O rastreamento de dados com a utilização do método cinemático consiste em percorrer-se a área de interesse, rastreando dados de certa maneira que o receptor esteja configurado para armazenar dados a cada tantos metros percorridos ou a cada determinado intervalo de tempo.

Dos 3 métodos citados acima, na prática, utiliza-se apenas o método relativo estático no Georreferenciamento de Imóveis Rurais e na Topografia Cadastral. Isso por causa da acurácia exigida por estes trabalhos.
Por exemplo: no georreferenciamento, pontos do tipo M exigem uma acurácia melhor do que 50 cm.

Já o método cinemático é muito bom para o levantamento de dados que não exijam grande acurácia. Como exemplos temos:

Eu mesmo, já fiz o levantamento de dezenas de propriedades rurais com a utilização do método cinemático com intuito de de mapear a área útil das lavouras e de produzir mapas de uso do solo para finalidades diversas.

 

Topografia RTK – Posicionamento em tempo real

A maioria dos profissionais não sabe, mas existem 4 diferentes tipos de posicionamento em tempo real (método topografia RTK).

São eles:

Veja no mapa mental abaixo os diferentes métodos de posicionamento pelo GNSS existentes.

O problema é que ao não entenderem melhor do assunto, os profissionais sub-utilizam o método RTK. Com isso, os mesmos acabam tendo grande perda de produtividade e, se deparando com problemas dos quais não precisariam sofrer.

Mas não se preocupe meu amigo (ou minha amiga, não esqueci de vocês poucas guerreiras da topografia!), que neste artigo eu irei mostrar exatamente o que são e quando utilizar cada um destes diferentes métodos de posicionamento em tempo real.

Eu faço isso porque quero ajudar você a ter resultados, tendo a segurança do conhecimento em sua vida. Então vamos entender estas variações do método topografia RTK e quando utilizar cada uma delas!

 

Método topografia RTK UHF

O método RTK UHF é a variação do método topografia RTK amplamente utilizada. Este método consiste em colocar-se um receptor em um ponto de coordenadas conhecidas e, posteriormente obter-se os dados dos pontos de interesse.

Com isso, o receptor base vai propagar a correção dos atrasos provocados na fase da onda portadora pela troposfera e, principalmente pela Ionosfera para o receptor rover, possibilitando um posicionamento centimétrico.

Na realidade, a uhf nada mais é do que a faixa de frequência das ondas hertzianas (onda de rádio) que vai de 300 MHz até 3 GHz. A banda L, por exemplo, é uma outra faixa de frequência das ondas de rádio muito utilizada no posicionamento pelo GNSS. A mesma corresponde à faixa de frequência de micro-onda entre 950 MHz e 2150 MHz.

Este entendimento a respeito das ondas de rádio é importante por 2 motivos:

O primeiro deles é que quando você ouvir falar em banda L ou banda S, por exemplo, saberá que as mesmas nada mais são do que intervalos da região das microondas no espectro eletromagnético.

 

 

Haja vista as características destas bandas, as mesmas possibilitarão um posicionamento com maior ou menor acurácia.

No que se refere ao método rtk uhf, este assunto tornasse interessante a partir do momento que verificarmos que o uhf nada mais é do que uma das diferentes frequências de rádio e como tal, tem uma série de características.

 

Tipos de rádios utilizados no posicionamento pelo GNSS

Na realidade, no posicionamento pelo GNSS, normalmente utilizasse 2 tipos de rádios. O primeiro deles, são os rádios de 4 ou de 5 hertz, que por causa de seu tamanho não podem ser integrados ao receptor.

Ou seja, são rádios externos, precisando de:

Por causa disso, você identificará que o rádio é externo, quando houver mais de um tripé instalado na base.

Este fato causa problemas porque são mais coisas para nós Topógrafos levarmos a campo.

Porém, por outro lado, rádios de 5 hertz, por serem mais fortes, enviam o sinal de rádio a até 35 km da base. Esse fator torna este tipo de rádio muito interessante para ser utilizado em propriedades maiores, no georreferenciamento de imóveis rurais, por exemplo.

Já o segundo tipo de rádio normalmente utilizado é o de 1 ou de 2 hertz. Este tipo de rádio consegue enviar o sinal de rádio a uma distância de no máximo 8 a 9 km. Este fator torna o mesmo ótimo para ser utilizado por exemplo na topografia de estradas.

No que se refere ao levantamento de propriedades rurais de grande porte, provavelmente receptores que tenham rádio interno terão problemas na utilização do método rtk com a utilização de apenas 1 base.

 

Receptor RTK UHF com rádio interno de 4 hertz

Na realidade, alguns dias atrás eu vi um anúncio de um receptor Chinês que dizia ter rádio interno de 4 hertz. Ou seja, já existem rádios de 4 hertz pequenos o suficientes para serem acoplados ao receptor GNSS.

A tendência é que com o tempo surjam mais marcas com rádio interno de 4 hertz. Isso é uma ótima notícia, pois os receptores GNSS passarão a ter um maior alcance, mesmo o rádio sendo interno.

Perceba que isso significa maior velocidade de trabalho e mapeamento de áreas de maior porte.

 

Posicionamento em tempo real, método 2 – Método RTK GSM

Fonte da imagem:

Este tipo de receptor ao invés de utilizar a frequência uhf, utiliza o sinal gsm (sinal de celular). O procedimento consiste na realização de uma chamada telefônica entre a base e o rover e posterior envio dos dados de correção da base para o rover.

A utilização do método RTK GSM, no lugar do método RTK uhf, possui vantagens e desvantagens.

 

Vantagens do método topografia RTK GSM

Entre as principais vantagens está o fato de que a existência de barreiras que impedem a intervisibilidade entre o receptor base e o receptor rover, como morros ou prédios, não impede o envio dos dados de correção.

Isso acontece porque o receptor envia os dados de correção para a antena de celular mais próxima, que por sua vez, envia para outra antena e para uma terceira, caso seja necessário, até que os dados cheguem ao receptor rover.

Desta maneira, se existir um morro entre a base e o rover, o receptor base enviará os dados para uma antena próxima, que enviará para outra antena, de certa forma que possibilite o envio dos dados para o receptor rover.

Na prática, o método topografia RTK GSM trás grandes vantagens tanto no levantamento rural como no urbano.

No levantamento rural, por exemplo, a existência de um morro entre a base e o rover não é mais um impeditivo da utilização do posicionamento em tempo real.

Já em regiões urbanas, o problema da existência de prédios, que causa grandes transtornos na utilização do método RTK uhf é facilmente contornado.

Por causa disso, a utilização do método RTK GSM é altamente aconselhável em áreas urbanas.

 

Desvantagens do método RTK GSM

Porém, quando se fala no levantamento de dados em áreas rurais, isso não é exatamente uma verdade.

Digo isso porque se existe uma palavra que todo agrimensor precisa ter em mente, esta palavra chamasse “CONTROLE”.

Ou seja, nós precisamos ter certeza absoluta de que iremos a campo e que conseguiremos obter os dados. Diante disso, tornasse perigoso depender-se somente do método gsm.

Na realidade, depender somente de um método de posicionamento, seja ele qual for, sempre será perigoso. Você precisa entender bem os diferentes métodos de posicionamento, sabendo exatamente quando utilizar cada um dos mesmos.

Precisa saber, por exemplo, que o método RTK GSM é muito bom para ser utilizado em propriedades que estejam perto de áreas urbanas ou em áreas com boa cobertura de sinal de celular.

Já se você não conhece a propriedade que irá mapear, aconselhasse a não confiar-se somente neste método.

Na realização de levantamentos para o georreferenciamento de imóveis rurais, por exemplo, eu aconselho que você utilize o método topografia rtk uhf como método principal, tendo o método rtk gsm como uma carta na manga que poderá ou não ser utilizada.

Desta maneira, se você estiver rastreando dados, chegar em um vale ou em um local aonde exista um morro entre a base e o rover e tiver problemas no rastreamento de dados com o uso do método rtk uhf, tornasse interessante a utilização o método rtk gsm.

Porém, é importante você sempre ter a palavra “controle” em mente.

Ou seja, entenda bem o posicionamento pelo GNSS, o funcionamento do receptor e quando utilizar os diferentes métodos.

 

Método topografia rtk Ip direto

A grande diferença entre o método rtk gsm e o método rtk Ip direto está no fato de que no método rtk ip direto, o sinal gsm é convertido em código de internet ( protocolo TCP-IP), passando a ser propagado da base para o rover via internet.

Na prática, a grande vantagem da utilização do método rtk ip direto em relação ao rtk gsm, acaba sendo que o método rtk ip direto possibilita a utilização de vários rovers.

A maneira como isso acontece fica fácil de ser entendida a partir do momento que entendermos como os 2 métodos funcionam:

 

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Topografia rtk – Método RTK em rede

O método rtk em rede utiliza conexão GSM (de celular). A grande diferença do mesmo está na existência de uma série de bases instaladas de maneira estratégica, de certa forma que, em qualquer local dentro da área formada por estas séries de bases o rover conseguirá receber dados de correção de pelo menos 3 bases.

Basicamente, o que as bases fazem é modelar o atraso provocado na fase da onda pela ionosfera, criando uma região na qual esta correção é propagada para o rover em tempo real.

Na realidade, muito mais do que isso, ao conhecer-se o fator de erro provocado pela ionosfera é possível criar-se uma base virtual ao lado do local no qual o profissional está obtendo dados.

Com isso, o erro linear entre a base e o móvel é eliminado. A partir deste momento o que importa é se o profissional está obtendo dados dentro ou fora da área de cobertura. Não importa se este local é em uma baixada ou no topo de um morro.

Na prática, no Brasil, atualmente apenas em São Paulo que é possível realizar-se a obtenção de dados com a utilização do método RTK em rede.

Como exemplos temos os serviços do IBGE (RBMC-IPC) e do CEGAT, da alezi teodolini.

 

Método RTK NTRIP

O método NTRIP é uma variação do método RTK em rede. No mesmo, o receptor rover recebe a correção de uma base da rede de monitoramento continua do IBGE.

No vídeo abaixo eu mostro um erro cometido pelos profissionais na utilização do método rtk.

É isso por este artigo. Gratidão por você ter lido o mesmo. 🙏

 

 

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