Verificação da aplicabilidade de dados obtidos por sistema LASER batimétrico aerotransportado à cartografia náutica

Abstract

Um Levantamento Hidrográfico (LH) tem como principal meta a obtenção de dados para a edição e atualização de documentos náuticos, estes, voltados à segurança das atividades de navegação. Objetivando padronizar parâmetros de incerteza das cartas náuticas, a Organização Hidrográfica Internacional (OHI) define níveis mínimos de confiança para diferentes ordens. A sugestão dessas especificações foi internalizada pela Marinha do Brasil, responsável pela produção das cartas náuticas brasileiras, na NORMAM-25. Um desses parâmetros é a Incerteza Vertical Total máxima permitida, um indicador de qualidade da medição da profundidade. A informação de profundidade influencia no calado máximo permitido a uma embarcação para transitar em uma região com segurança, o que pode impactar inclusive nas limitações de transações comerciais em terminais portuários, uma vez que as profundidades estimadas com acurácia potencializam os parâmetros de operação dos portos. Por se tratar de um ambiente dinâmico, seja por ação da própria natureza ou devido a atividades antrópicas, a atualização de uma carta náutica deve ser uma preocupação constante. Como complemento à tradicional técnica de levantamento por meio de um ecobatímetro acoplado a embarcações, há a opção de se realizar um LH com o emprego da tecnologia LiDAR (Light Detection And Ranging) a partir de aeronaves, por meio de um aerolevantamento batimétrico por LiDAR (ALB – Airborne LASER Bathymetry), que operam com pulsos LASER na região verde do espectro eletromagnético. Considerando este contexto, este trabalho analisou as diferenças entre informações obtidas por estas duas técnicas, com vistas à avaliação do potencial de aplicação da ALB na atualização de cartas náuticas. Foram utilizados dados levantados no Arquipélago de Fernando de Noronha – PE coletados em 2011, sendo empregadas como referência, informações obtidas no mesmo ano por ecobatímetro multifeixe, estes, constantes no Banco Nacional de Dados Oceanográficos, da DHN. As análises realizadas permitiram estimar o comportamento das discrepâncias de profundidades entre os dois sistemas em diferentes profundidades, relevo e tipos de fundo marinho da região de interesse.

A Hydrographic Survey (HS) has as main goal to obtain data for editing and updating nautical documents, these, focused on the safety of navigation. In order to establish a standard of uncertainty parameters for nautical charts, the International Hydrographic Organization (IHO) defines minimum levels of confidence for different orders. The suggestion of these specifications was acknowledged by the Brazilian Navy, institution responsible to produce Brazilian nautical charts, as described in NORMAM-25. One such parameter is the maximum allowed Total Vertical Uncertainty, a quality indicator of the depth measurement. Depth information influences the maximum operational draft for a vessel to safely travel in a region, causing impact on port operations and limiting the commercial transactions. Accurately estimated depths enhance the operational parameters of the ports. Due to the aim of representing a dynamic environment, whether as consequence of the action of nature itself or because of anthropic activities, updating a nautical chart must be a constant concern. As a complement to the traditional survey technique conducted with a boat-coupled echosounder, there is the option of performing a HS using LiDAR (Light Detection And Ranging) technology from aircraft, through LiDAR aerial bathymetry (ALB - Airborne LASER Bathymetry), which operate with LASER pulses in the green region of the electromagnetic spectrum. Considering these points, this work analyzed the differences between the information obtained by these two techniques, with an aim to evaluate the ALB’s potential of application to update nautical charts. Data were acquired in the Archipelago de Fernando de Noronha in 2011, while the reference dataset was obtained in the same year by a multibeam echosounder campaign, which is stored in a Brazilian Navy’s oceanographic database. The evaluations allowed to estimate the dynamic of the depth discrepancies between the two systems in different depths, relief and seafloor composition in the area of interest.