Especificações da OHI para levantamentos Hidrográficos

ORGANIZAO HIDROGRFICA INTERNACIONAL DIRETORIA DE HIDROGRAFIA E NAVEGAO

ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS5 Edio, Fevereiro de 2008

Publicao Especial N 44

Verso original em ingls publicada pelo Bureau Hidrogrfico Internacional MNACO Verso traduzida para o portugus publicada pela Diretoria de Hidrografia e Navegao - BRASIL

ORGANIZAO HIDROGRFICA INTERNACIONAL DIRETORIA DE HIDROGRAFIA E NAVEGAO

ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS5 Edio, Fevereiro de 2008 Publicao Especial N 44 Verso original em ingls publicada pelo Bureau Hidrogrfico Internacional MONACO 4, quai Antoine Ier B.P. 445 - MC 98011 MONACO Cedex Principaut de Monaco Tel : (377) 93.10.81.00 Fax : (377) 93.10.81.40 E-mail: [email protected] Website: www.iho.int Verso traduzida para o portugus publicada pela Diretoria de Hidrografia e Navegao - BRASIL Rua Baro de Jaceguai, s/n Ponta da Armao Niteri RJ Brasil Tel.: (+55 21) 2189.3014 Fax: (+55 21) 2620.2171 E-mail: [email protected] Website: www.dhn.mar.mil.br Traduo: Peter Esteves Reviso e formatao: CMG(RM1) Wesley W. Cavalheiro

ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008

NDICEPgina NDICE..............................................................................................................................7 PREFCIO .......................................................................................................................1 INTRODUO ................................................................................................................3 CAPTULO 1 CLASSIFICAO DOS LEVANTAMENTOS ...................................6 CAPTULO 2 POSICIONAMENTO ............................................................................8 CAPTULO 3 PROFUNDIDADES ..............................................................................9 CAPTULO 4 OUTRAS MEDIDAS ..........................................................................13 CAPTULO 5 ATRIBUTOS DOS DADOS................................................................15 CAPTULO 6 ELIMINAO DE DADOS DUVIDOSOS .......................................17 TABELA 1......................................................................................................................18 GLOSSRIO ..................................................................................................................21 ANEXO A - INSTRUES PARA CONTROLE DE QUALIDADE..........................25 ANEXO B - INSTRUES PARA O PROCESSAMENTO DE DADOS ..................29

Observao: Os anexos A e B sero retirados deste documento quando as informaes nele contidas forem totalmente includas na Publicao M-13 da Organizao Hidrogrfica Internacional (Manual de Hidrografia)

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PREFCIOEsta publicao, Especificaes para Levantamentos Hidrogrficos (S-44), uma das sries de parmetros desenvolvidos pela Organizao Hidrogrfica Internacional (OHI) com a finalidade de aprimorar a segurana da navegao. Discusses formais sobre o estabelecimento de parmetros para levantamentos hidrogrficos tiveram incio na VII Conferncia Hidrogrfica Internacional (CHI) em 1957. Cartas foram enviadas para os Estados Membros em 1959 e 1962 relatando as opinies dos Estados Membros e a VIII CHI em 1962 estabeleceu um Grupo de Trabalho (GT) composto de 2 membros dos EUA, 1 do Brasil e 1 da Finlndia. O GT comunicava-se por correspondncia e realizou duas reunies juntamente com a IX CHI em 1967 e preparou o texto para Publicao Especial N S-44. A primeira edio do S-44 intitulada Especificaes de Preciso Recomendadas para Levantamentos Hidrogrficos foi publicada em Janeiro de 1968 e seu prefcio declarava que ... levantamentos hidrogrficos eram classificados como aqueles conduzidos com o propsito de produzir cartas nuticas geralmente utilizadas por navios e O estudo limitava-se determinao da densidade e preciso de medidas necessrias para descrever o fundo do mar e outras feies com acurcia suficiente para propsitos de navegao. Nos anos subseqentes, tecnologias e procedimentos mudaram e a OHI designou outros GTs para atualizar a S-44 com a 2 Edio publicada em 1982, a 3 em 1987 e a 4 em 1988. Atravs destas revises os principais objetivos da publicao permaneceram substancialmente inalterados e o mesmo acontece com esta 5 Edio. Os Termos de Referncia para o GT designado para preparar a 5 Edio da S-44 incluam inter alia: um desejo de orientao mais clara no que diz respeito s feies do solo martimo e listava uma quantidade de preocupaes abrangendo capacitaes do sistema para detectar as feies e as caractersticas das feies a serem detectadas. O GT chegou concluso que a S-44 estabelece parmetros mnimos para levantamentos conduzidos com vistas segurana da navegao de superfcie. O GT considerou ser a responsabilidade de cada autoridade hidrogrfica nacional determinar as caractersticas especficas das feies a serem detectadas que sejam de relevncia para sua organizao e determinar a capacidade de sistemas especficos e seus procedimentos para detectar tais feies. O GT tambm concluiu que o desenho e a construo dos alvos utilizados para a demonstrao das capacitaes de deteco do sistema seriam da responsabilidade das autoridades hidrogrficas nacionais. A referncia s feies de dimenso cbica > 1 ou 2 metros utilizadas nestes Especificaes propicia a base para a compreenso de que feies de pelos menos este tamanho devero ser detectadas. As principais mudanas efetuadas na 4 Edio so:

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ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008 A diviso da Ordem 1 para 1a onde um levantamento completo do solo martimo exigido e 1b, onde este no exigida. A remoo da Ordem 3, uma vez que se chegou concluso que no se faz mais necessrio diferenci-la da Ordem 2. A substituio na maioria dos casos das palavras acurcia1 e erro por incerteza. Erros existem e so as diferenas entre o valor medido e o valor real. Uma vez que o valor real nunca conhecido, por conseguinte o erro em si mesmo no pode ser conhecido. Incerteza uma avaliao estatstica da magnitude provvel deste erro. Esta terminologia tem sido utilizada com uma freqncia cada vez maior em medidas: veja ISSO/IEC98: 1995 Guia para a expresso de incerteza em medida (a ser atualizada em 2008) e ISSO/IEC 99:2007 Vocabulrio Internacional de Metrologia Conceitos Bsicos e Gerais e Termos Associados (VIM). O Glossrio foi atualizado e alguns termos que o GT considera fundamentais para estas Especificaes so repetidos na Introduo. O GT concluiu que informaes sobre Como Efetuar Levantamentos Hidrogrficos no eram apropriadas para estas Especificaes e tais informaes foram retiradas da 5 Edio. Entretanto, o GT reconhece a utilidade desta orientao e as informaes foram armazenadas em dois anexos. O GT recomenda que estas informaes sejam transferidas para a Publicao da OHI M-13 (Manual sobre Hidrografia) assim que os anexos forem retirados do S-44. Um espaamento mnimo para varreduras com LIDAR2 batimtrico foi includo na Tabela 1 para Levantamentos de Ordem 1b nos quais um levantamento completo do solo martimo no seja necessrio. Finalmente, o GT chegou concluso que a S-44 fornece Especificaes para Levantamentos Hidrogrficos e que responsabilidade individual dos Servios Hidrogrficos prepararem suas Normas baseadas nestas Especificaes. As normas contero informaes mais detalhadas sobre o sistema e, como tais, sero altamente dinmicas medida que os sistemas forem mudando.

Nota do Revisor (NR): em edies anteriores da verso em portugus, algumas vezes acurcia tambm foi traduzida como preciso. Para uma extenso do assunto, considerem-se tambm os seguintes conceitos:1

Preciso a quantidade, o montante de valor, que uma medida desvia-se de sua mdia. calculada por intermdio de comparaes entre valores considerados rigorosamente corretos e aqueles obtidos. Resoluo a maior definio da grandeza medida pelo equipamento, representada pela leitura direta de seu ltimo digito significativo, sem que haja necessidade de uma estimativa. Acurcia o grau de aproximao de uma varivel do seu real valor. Traduz a exatido da operao efetuada. Nenhum equipamento, luz de determinados propsitos, nos dar, sem interpretao humana, a certeza sobre a acurcia colimada.2

NR: LIDAR - Laser Detection and Ranging. Informaes conceituais podem ser obtidas em

http://geodesia.ufsc.br/Geodesia-online/arquivo/cobrac_2004/004.pdf

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INTRODUOEsta publicao foi idealizada com a finalidade de elaborar um conjunto de parmetros para a execuo de levantamentos hidrogrficos de coleta de dados a serem utilizados primeiramente para a produo de cartas nuticas que sero utilizadas com vistas segurana da navegao de superfcie e proteo de ambiente martimo. Deve-se levar em considerao que esta publicao estabelece somente os parmetros mnimos que devem ser atingidos. Onde a batimetria e o trfego de embarcaes esperado assim exigir, os Servios Hidrogrficos que estejam interessados em coletar dados, podem definir padres mais estritos. Alm disso, esta publicao no contm procedimentos para a definio do equipamento necessrio para a conduo de levantamentos ou para o processamento dos dados resultantes. Tais procedimentos (que compem uma parte fundamental do sistema de levantamento completo) devem ser desenvolvidos pelos Servios Hidrogrficos interessados em coletar dados que estejam em conformidade com estes Especificaes. H que se considerar a ordem do levantamento que se pretende atingir, o equipamento disponvel, e o tipo de topografia que se pretende levantar. Os anexos A e B fornecem diretrizes para o Controle de Qualidade e Processamento de Dados e pretende-se que sejam transferidos para o Manual de Hidrografia (Publicao M-13 da OHI) que fornece orientaes mais detalhadas sobre como realizar levantamentos hidrogrficos. No h nada que impea os usurios de adotarem estes Especificaes para outras finalidades. Na verdade, a ampliao da utilizao destas Especificaes bem-vinda. Porm, os usurios que desejem adot-los para outros fins devem ter em mente o propsito para o qual eles foram escritos e o fato de que, por este motivo, nem todas as partes sero apropriadas para suas necessidades especficas. Para estar em conformidade com uma Ordem da S-44, um levantamento precisa cumprir TODAS as especificaes para aquela ordem includas nesta Publicao. Tambm importante ressaltar que a adequao de um levantamento para as finalidades a que se prope o produto final de todo um sistema de coleta de dados e processos utilizados durante a sua realizao. As incertezas citadas nos prximos captulos refletem o total das incertezas propagadas de todas as partes do sistema. Simplesmente fazer uso de um equipamento teoricamente capaz de fazer face incerteza requerida, no necessariamente o bastante para cumprir os requisitos destas Especificaes. Fatores tais como a maneira como o equipamento montado, utilizado, e o modo como ele interage com os demais componentes em todo o sistema do levantamento, todos devem ser levados em considerao. Todos os componentes e suas combinaes devero ser capazes de fornecer dados de acordo com os padres exigidos. O Servio Hidrogrfico precisa se certificar do cumprimento dos padres atravs, por exemplo, da conduo dos testes apropriados com o equipamento a ser utilizado e assegurando-se de que as calibraes adequadas 3

ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008 sero realizadas antes, bem como durante e, caso necessrio, depois da realizao do levantamento. O pesquisador uma pea essencial no processo da coleta de dados e dever possuir a experincia e conhecimentos necessrios para operar o sistema de acordo com os padres exigidos. Esta certificao pode ser difcil, embora as qualificaes do pesquisador (por exemplo: ter feito um curso de hidrografia reconhecido como Cat A/B da OHI) possa ser de grande utilidade para a realizao desta avaliao. importante ressaltar que a publicao desta nova edio de Especificaes no invalida levantamentos, ou as cartas e publicaes nuticas nelas baseadas, conduzidas em conformidade com edies anteriores. Antes, tem o objetivo de estabelecer parmetros para futuras coletas de dados para melhor responder s necessidades dos usurios. Tambm deve ser objeto de considerao o fato de que o solo martimo dinmico (por exemplo, ondas de areia). Levantamentos conduzidos em qualquer uma das Ordens dentro destas Especificaes rapidamente tornar-se-o obsoletos. Tais reas necessitam ser novamente levantadas em intervalos regulares para garantir que as informaes do levantamento permaneam vlidas. O intervalo entre levantamentos depender das condies do local e deve ser determinado pelas autoridades nacionais. Um glossrio dos termos utilizados nesta publicao fornecido aps o Captulo 6. Os termos constantes no glossrio esto sublinhados no texto e, em sua verso eletrnica, h uma remisso automtica (hipertexto) s definies dos termos. As seguintes Definies Fundamentais do glossrio sero consideradas essenciais compreenso destas Especificaes.

DEFINIES FUNDAMENTAISDeteco de Feies: A capacidade de um sistema detectar feies de um determinado tamanho. Estas Especificaes estabelecem o tamanho das feies que, para a segurana da navegao, devero ser detectadas durante o levantamento. O componente da incerteza propagada total (IPT) calculado no plano horizontal. Apesar de a IPT ser mencionada como um nico numeral, a IHT uma quantidade bidimensional. Presume-se que a incerteza isotrpica (Ex.: H uma correlao desprezvel entre erros de latitude e longitude). Tal circunstncia torna uma distribuio normal circularmente simtrica, permitindo que um nico numeral possa descrever a distribuio radial de erros relativos ao valor real. O resultado da incerteza propagada, quando todas as medidas que contribuem para as incertezas, tanto 4

Incerteza Horizontal Total (IHT):

Incerteza Propagada Total (IPT):

ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008 aleatrias quanto sistemticas, foram includas na propagao. A incerteza propagada combina os efeitos das incertezas de medio de vrias fontes com as incertezas produzidas por parmetros derivados ou calculados. Incerteza Vertical Total (IVT): Levantamento completo de solo martimo: O componente da incerteza propagada total (IPT) calculado na dimenso vertical. IVT uma quantidade unidimensional. Um mtodo sistemtico de explorao do solo martimo realizada com o objetivo de detectar a maioria das feies especificadas na Tabela 1; utilizando-se de sistemas de deteco e procedimentos apropriados e pessoal treinado. Na prtica, impossvel atingir 100% de sonificao / 100% de cobertura batimtrica (a utilizao de tais expresses deve ser desestimulada). Profundidades observadas incluindo todas as correes relacionadas ao levantamento e processamento posterior, bem como reduo do datum vertical utilizado.

Profundidades Reduzidas:

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CAPTULO 1 CLASSIFICAO DOS LEVANTAMENTOSIntroduo Este captulo descreve as ordens de levantamentos que so consideradas aceitveis, com a finalidade de permitir aos Servios Hidrogrficos a produo de produtos navegacionais que propiciem condies para que as embarcaes esperadas para o trfego possam navegar de maneira segura pelas reas levantadas. Uma vez que os requisitos variam de acordo com a profundidade das guas e dos tipos de embarcao, quatro ordens diferentes de levantamentos so definidas, cada qual elaborada de maneira a atender uma amplitude de necessidades especficas. As quatro ordens so descritas abaixo, juntamente com uma indicao das necessidades que devam atender. A Tabela 1 especifica os padres mnimos para cada uma dessas ordens e dever ser lida em conjunto com o texto detalhado nos captulos seguintes. A agncia responsvel pela contratao dos levantamentos dever selecionar a ordem de levantamento mais apropriada aos requisitos de segurana para a navegao naquela rea. importante ressaltar que uma nica ordem poder no ser apropriada para a extenso inteira da rea a ser levantada e, neste caso, a agncia responsvel pela contratao do levantamento dever definir explicitamente onde as diferentes ordens devero ser utilizadas. importante tambm observar que a situao encontrada no campo por um pesquisador poder diferir de tal maneira do que seria esperado, a ponto de exigir uma mudana de ordem. Por exemplo, em uma rea cruzada por Navios Petroleiros de Alta Tonelagem (Arqueao Bruta entre 160.000 e 319.999 toneladas VLCCs) cuja profundidade for maior que 40 metros, um levantamento de Ordem 1a pode ter sido determinado; entretanto, caso o pesquisador encontre bancos de areia que se estendam por menos de 40 metros, talvez seja mais apropriado realizar o levantamento destes bancos de areia como Ordem Especial. Ordem Especial a ordem mais rigorosa de todas e s dever ser utilizada naquelas reas onde a lazeira de gua abaixo da quilha for de importncia crtica. Caso a lazeira de gua abaixo da quilha seja de importncia crtica, um levantamento completo de solo martimo ser necessrio e o tamanho das feies a serem detectadas atravs deste levantamento ser deliberadamente mantido pequeno. Devido ao fato da lazeira de gua abaixo da quilha ser de importncia crtica, improvvel que levantamentos de Ordem Especial sejam conduzidos em guas cuja profundidade ultrapasse os 40 metros. Exemplos de reas que possam exigir a conduo de levantamentos de Ordem Especial so: reas de ancoragem, portos e reas crticas de navegao em canais. Ordem 1a Esta ordem dever ser utilizada naquelas reas onde o mar seja to raso que as feies naturais ou artificiais no leito martimo tornem-se objeto de preocupao para o tipo de 6

ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008 embarcao de superfcie que dever transitar na rea; mas onde a lazeira de gua abaixo da quilha a ser detectada seja maior que a de uma Ordem Especial. Uma vez que as feies naturais ou artificiais possam, de alguma maneira, por em risco a navegao de superfcie, um levantamento completo de solo martimo ser necessrio. Entretanto, o tamanho da feio a ser detectada ser maior que o de uma Ordem Especial. A lazeira de gua abaixo da quilha torna-se menos crtica medida que a profundidade aumenta. Destarte, o tamanho da feio a ser detectada pelo levantamento completo de solo martimo aumentar nas reas onde a profundidade das guas for maior que 40 metros. Levantamentos de Ordem 1a podem ser limitados a guas com menos de 100 metros de profundidade. Ordem 1b Este tipo de ordem destina-se a reas com profundidades menores que 100 metros, onde uma descrio geral do leito martimo for considerada apropriada para o tipo de navegao de superfcie que transitar na rea. Um levantamento completo do solo martimo no requerido; o que implica na no deteco de certas feies, apesar da linha de espao mximo permitida limitar o tamanho das feies que provavelmente permanecero no detectadas. Esta ordem de levantamento somente recomendada onde a lazeira de gua abaixo da quilha no for de grande importncia. Um exemplo desta situao seria uma determinada rea onde as caractersticas do leito martimo so configuradas de tal maneira que a probabilidade de haver uma feio natural ou artificial que possa colocar em risco o tipo de embarcao que dever navegar naquela rea seja baixa. Ordem 2 Esta a ordem menos estrita e destina-se quelas reas onde a profundidade da gua tal que uma descrio geral do leito martimo seja considera adequada. Um levantamento completo do solo martimo no requerido. Recomenda-se que os levantamentos de Ordem 2 limitem-se a reas com profundidade acima de 100 metros, uma vez que, depois dos 100 metros de profundidade, improvvel a existncia de feies artificiais ou naturais grandes o bastante para afetarem a navegao de superfcie e ainda assim permanecerem no detectadas por um levantamento de Ordem 2.

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CAPTULO 2 POSICIONAMENTO2.1 - Incerteza Horizontal A incerteza de uma posio equivalente incerteza na posio da profundidade sondada ou feio dentro do sistema de referncia geodsico. As posies devem ser estabelecidas em conformidade com um sistema de referncia geocntrico baseado no Sistema de Referncia Terrestre Internacional (ITRS), como por exemplo, o WGS84. Se, excepcionalmente, as posies estejam referenciadas a um datum horizontal local, este dado dever ser atrelado a um sistema de referncia geocntrico baseado no ITRS. A incerteza de uma posio afetada por vrios parmetros diferentes; a influncia de cada um destes parmetros na incerteza horizontal total (IHT) dever ser levada em considerao. Um mtodo estatstico, incorporando todas as fontes de incerteza para a determinao da incerteza do posicionamento dever ser adotado. A incerteza da posio em um nvel de confiana de 95% dever ser registrada juntamente com os dados da pesquisa (veja tambm 5.3). A capacidade do sistema de pesquisa dever ser demonstrada atravs do clculo da IHT. A posio das profundidades sondadas, dos perigos, de outras feies significativas submersas, dos auxlios navegao (fixos e flutuantes), das feies que afetem a navegao, da linha da costa e das feies topogrficas, dever ser determinada de modo que as incertezas horizontais estejam em conformidade com os requisitos estabelecidos na Tabela 1. Isto inclui todas as fontes de incerteza e no apenas aquelas relacionadas com equipamento de posicionamento.

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CAPTULO 3 PROFUNDIDADES3.1 - Introduo A navegao de navios exige conhecimento preciso sobre a profundidade da gua de maneira que a capacidade mxima de transporte de cargas possa ser explorada com segurana, bem como a disponibilidade mxima de extenso de guas para a navegao com segurana. Nos lugares onde a lazeira de gua abaixo da quilha for um fator crtico, as incertezas de profundidade obrigatoriamente sero controladas com um rigor maior e conhecidas mais minuciosamente. Da mesma forma, os tamanhos das feies que o levantamento ter ou, mais importante ainda, possa deixar de detectar, devero ser claramente definidos e entendidos. As profundidades medidas e alturas acima do nvel de reduo3 devero ser referenciadas com base em um datum vertical que seja compatvel com os produtos a serem feitos ou atualizados a partir do levantamento, como por exemplo, o Zero Hidrogrfico4. O ideal que este datum de referncia das profundidades sondadas 5 tambm seja um datum vertical bem definido como, LAT, MSL, um sistema de referncia geocntrico baseado no ITRS ou um nvel de referncia geodsico. 3.2 - Incerteza Vertical Incerteza Vertical dever ser entendida como a incerteza com relao s profundidades reduzidas. Para a determinao de Incerteza Vertical as fontes de incertezas individuais precisaro ser quantificadas. Todas as incertezas devero ser combinadas estatisticamente com vistas obteno da Incerteza Vertical Total (IVT). A incerteza vertical mxima permitida para profundidades reduzidas como as estabelecidas na Tabela 1 determinar as incertezas que devero ser atingidas para atender a cada ordem de levantamento. A incerteza relativa a 95% do nvel de confiana refere-se estimativa do erro derivado da conjuno de erros aleatrios e residuais resultante da correo de erros sistemticos. A capacidade do sistema de levantamento dever ser demonstrada atravs do clculo da IVT. Reconhecendo a existncia de erros que variam tanto de acordo com a profundidade como de erros que dela independem que afetam a incerteza das profundidades, a frmula abaixo dever ser utilizada para computao, em um nvel de confiana de 95%, a IVT mxima permitida. Os parmetros a e b para cada ordem, de acordo com a Tabela 1, juntamente com a profundidade d, devero ser inseridos na frmula para possibilitar o clculo da IVT mxima permitida para uma profundidade especfica:3

NR: drying heights ficam a maior parte do tempo encobertas, expostas durante as baixa mares de sizgia4

NR: chart datum NR: Nvel de Reduo

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Na qual: a b d bxd representa aquela parcela da incerteza que no varia de acordo com a profundidade um coeficiente que representa aquela parcela da incerteza que varia de acordo com a profundidade a profundidade representa aquela parcela da incerteza que varia de acordo com a profundidade

A incerteza vertical em um nvel de confiana de 95% dever ser registrada juntamente com os dados do levantamento (ver tambm 5.3). 3.3 - Redues de Mars / Observaes do Nvel do Mar Devero ser efetuadas observaes suficientes para determinar variaes no nvel da gua por toda a rea do levantamento com a finalidade de reduzir as sondagens ao datum de referncia6 apropriado. Estes podero ser determinados atravs da medio direta do nvel do mar (por exemplo, atravs do uso de um margrafo) e, caso necessrio, executado em toda a rea do levantamento por meio de correes cotidais7 ou ainda, por tcnicas tridimensionais de posicionamento relacionadas ao datum de referncia6 das profundidades sondadas por intermdio de um modelo adequado de separao. As redues de mars / do nvel do mar no precisaro ser aplicadas no caso de profundidades maiores que 200 metros se a IVT no for significativamente afetada por esta aproximao. 3.4 - Medio de profundidade Todas as feies anmalas na rea do levantamento previamente relatadas, bem como aquelas detectadas durante o levantamento, devero ser examinadas mais minuciosamente e, caso confirmadas, seu posicionamento e sua profundidade mnima devero ser determinados. Caso uma feio anmala previamente relatada no seja detectada, consulte o Captulo 6 para requisitos para refutao. A agncia responsvel pela qualidade do levantamento poder definir um limite de profundidade que dispense uma investigao do solo martimo e, conseqentemente, um exame de feies anmalas.6

NR: Nvel de reduo.

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NR: No caso, as relativas s mars, considerando a diviso de toda a rea em partes e, caso pertinente, com interpolao ou transportes de Nvel de Reduo.

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ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008 Para destroos e obstrues que possuam menos que 40 metros livres acima deles e possam colocar em risco a navegao normal de superfcie, o melhor mtodo disponvel dever ser utilizado para determinar sua posio e a profundidade mnima acima deles, atendendo ao padro de incerteza de profundidade da ordem apropriada conforme disposto na Tabela 1. O sonar de varredura lateral no dever ser utilizado para a medio de profundidade, mas sim para a definio de reas que exijam investigaes mais minuciosas e precisas. 3.5 - Deteco de Feies Quando um levantamento completo do solo martimo for necessrio, o equipamento utilizado para a execuo do levantamento dever ser indubitavelmente capaz de detectar feies com as dimenses especificadas na Tabela 1. Adicionalmente, o equipamento dever ser considerado parte de um sistema (incluindo levantamento / equipamento de processamento, procedimentos e pessoal) que garantir uma alta probabilidade de deteco destas feies. responsabilidade do Servio Hidrogrfico encarregado de coletar os dados avaliar a capacidade de qualquer sistema proposto e, desta maneira, certificar-se que tal sistema seja capaz de detectar uma proporo alta o suficiente de tais feies. Os requisitos mnimos de deteco de feies para a Ordem Especial e a Ordem 1a sero de 1 metro e 2 metros cbicos, respectivamente. Podero existir feies menores que as definidas para uma determinada Ordem que representem, no entanto, perigo navegao. Nestes casos, faz-se necessrio que o Servio Hidrogrfico detecte as menores feies a fim de minimizar os de riscos de perigos navegao de superfcie no detectados. importante observar que, mesmo que o levantamento seja executado com um sistema apropriado, a deteco de 100% das feies nunca poder ser assegurada. No caso de preocupao sobre a possibilidade da existncia de feies dentro de uma rea que no possam ser detectada pelo sistema de levantamento de dados utilizado, o uso de um sistema alternativo dever ser considerado (por exemplo, uma varredura mecnica) para aumentar a confiana com relao profundidade livre mnima dentro da rea. 3.6 - Densidade da Sondagem / Espaamento entre Linhas Ao planejar a densidade das sondagens, tanto a natureza do leito martimo na rea e quanto os requisitos para a segurana de navegao de superfcie devero ser levados em considerao para assegurar um adequado levantamento do solo martimo. Para levantamentos de Ordem Especial e Ordem 1a no h recomendao para espaamento mximo de linha, uma vez que h um requisito predominante para a conduo de um levantamento completo de solo martimo. Dispensa-se o levantamento completo de solo martimo para as Ordens 1b e 2. A Tabela 1 recomenda o espaamento mximo de linha (Ordens 1b e 2) e a mxima densidade 11

ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008 dos pontos atravs de tecnologia de batimetria LIDAR (Ordem 1b). A natureza do leito martimo precisa ser avaliada o mais cedo possvel em um levantamento a fim de se determinar se o espaamento de linha / a densidade dos pontos verificados atravs de tecnologia de batimetria LIDAR, como especificado na Tabela 1, devam ser reduzidos ou aumentados.

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CAPTULO 4 OUTRAS MEDIDAS4.1 - Introduo As observaes seguintes podero no ser sempre obrigatrias. Entretanto, caso estejam especificadas no requisito do levantamento devero atender aos seguintes parmetros. 4.2 - Amostragens de Solo Martimo A natureza do solo martimo dever ser determinada em reas potenciais de ancoragem; sua natureza ser determinada atravs de amostragem fsica ou inferida atravs de outros sensores (por exemplo, ecobatmetro de tecnologia monofeixe, sonar de varredura lateral, perfilador de subfundo, vdeo, etc.). As amostras fsicas devero ser tomadas espaadamente em funo da geologia do leito martimo e em conformidade com os requisitos para embasar a veracidade de qualquer tcnica de inferncia. 4.3 - Conexes de Datum Verticais de Levantamentos Cartogrficos e Topogrficos Resoluo Tcnica da OH1 A2.5, como estabelecida na Publicao M-3 da OHI, exige que os datum utilizados para a previso de mars sejam os mesmos utilizados como datum cartogrficos. Para que os datum batimtricos possam ser plenamente explorados, os datum verticais utilizados em observaes de mars devero ser relacionados com o datum do levantamento geral topogrfico atravs de marcas proeminentes nas proximidades do maregrfo/estao/observatrio. As determinaes de alturas elipsoidais de marcas de referncia vertical utilizadas na observao de mars devero ser relacionadas a um sistema geocntrico de referncia baseado no ITRS, preferivelmente o WGS84, ou outro nvel de referncia geodsico apropriado. 4.4 - Previses de Mars Os dados maregrficos podero ser requeridos para anlise visando uma futura previso da altura das mars e produo de Tbua de Mars, razo pela qual a observao dever cobrir um perodo de tempo o mais longo possvel, preferencialmente no menor que 30 dias. 4.5 - Observaes de Correntes de Mar e Correntes A velocidade e a direo das correntes de mars e de correntes que excedam a 0.5 ns devero ser observadas nas entradas de portos e canais, em qualquer mudana de direo de um canal, em pontos de ancoragem e adjacentes a reas de cais. tambm desejvel a medio de correntes de mars e de correntes litorneas e em alto mar, quando estes forem fortes o bastante para afetar a navegao de superfcie. As correntes de mars e correntes em cada posio devero ser medidas em profundidades adequadas para atender s exigncias de navegao normal de superfcie na rea do levantamento. No caso de correntes de mars, observaes simultneas da

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ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008 altura das mars e das condies meteorolgicas devero ser conduzidas e o perodo de observao ideal de 30 dias. A velocidade e direo da corrente de mars e correntes dever ser medida 0.1 n e os 10 mais prximos, respectivamente, em um nvel de confiana de 95%. Nas reas onde possam ocorrer descargas fluviais sazonais capazes de influenciar as correntes de mars e correntes, devero ser feitas medies de modo que cubram o perodo completo de variabilidade.

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CAPTULO 5 ATRIBUTOS DOS DADOS5.1 - Introduo Para permitir uma avaliao abrangente da qualidade de dados do levantamento necessrio o registro ou a documentao de certos dados, juntamente com os dados do levantamento. Estas informaes so importantes porque permitiro a explorao dos dados do levantamento por uma variedade de usurios com requisitos diferentes, principalmente porque estes requisitos talvez no sejam conhecidos no momento em que o levantamento de dados efetuado.5.2 - Metadados

Os metadados devero ser abrangentes, mas devero conter, no mnimo, informaes sobre: o levantamento em geral. Por exemplo: propsito, data, rea, equipamento utilizado, nome da plataforma do levantamento; o sistema de referncia geodsico utilizado, como por exemplo:, datum horizontal e vertical, incluindo ligaes com um sistema de referncia geodsico baseado em ITRS (por exemplo, o WGS84) se um datum local utilizado; procedimentos de calibrao e resultados; mtodo de correo pela velocidade do som; datum de mar e nvel de reduo; incertezas obtidas e os respectivos nveis de confiana; qualquer circunstncia especial ou excepcional; regras e mecanismos empregados para o enxugamento de dados. Os metadados devero ser, preferencialmente, uma parte integral do registro do levantamento digital e estar em conformidade com o OHI S-100 - Padro de Descobrimento de Metadados, quando for adotado. Antes da adoo da S-100, a ISO 19115 poder ser utilizada como um modelo para os metadados. Caso no seja factvel, informaes similares devero ser includas na documentao de um levantamento. As agncias responsveis pela qualidade do levantamento devero desenvolver e documentar uma lista de metadados utilizados em seu levantamento de dados. 5.3 - Atributos de dados de ponto Todos os dados devero possuir atributos com sua estimativa de incerteza em um nvel de confiana de 95% para posicionamento e, caso relevante, para a profundidade. O fator de escala computado ou presumido aplicado ao desvio padro para a determinao da incerteza em um nvel de confiana de 95% e/ou a distribuio estatstica presumida 15

ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008 da distribuio de erros dever ser registrada nos metadados do levantamento. (Por exemplo, presumindo uma distribuio normal, uma quantidade unidimensional, como a profundidade, o fator de escala ser 1.96 para 95% de confiana. Seria adequada a utilizao de uma declarao como a seguinte nos metadados: As incertezas foramcomputadas com um nvel de confiana de 95%, presumindo-se um fator padro de desvio de escala de 1.96 (1D) ou 2.45 (2D), correspondente assuno de uma distribuio normal de erros). No caso das sondagens, o procedimento dever ser

preferencialmente adotado para cada sondagem individual; porm uma nica estimativa de incerteza poder ser registrada para uma quantidade de sondagens ou mesmo para uma rea, contanto que a diferena entre as estimativas individuais de incertezas e as estimativas de incertezas coletivamente indicadas seja desprezvel. O atributo dever ser capaz de, no mnimo, demonstrar que os requisitos destas Especificaes foram atendidos. 5.4 - Modelo de atributos batimtricos Caso um Modelo Batimtrico seja exigido, os metadados devero incluir: a resoluo do modelo; o mtodo de computao; a densidade de dados subjacente; a estimativa de incerteza / incerteza de superfcie para o modelo; e uma descrio dos dados subjacentes. 5.5 - Relatrio do Levantamento O Relatrio do Levantamento o principal meio pelo qual o Pesquisador-Chefe aprovar o contedo de todos os registros do levantamento. Ele deve conter uma descrio clara e abrangente sobre como o levantamento foi realizado, os resultados obtidos, as dificuldades encontradas e as falhas. O relatrio dever ressaltar a anlise da acurcia dos dados e se as especificaes do levantamento foram atendidas.

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CAPTULO 6 ELIMINAO DE DADOS DUVIDOSOS6.1 - Introduo Para aprimorar a segurana da navegao desejvel que os dados duvidosos sejam eliminados. Por exemplo: dados que so geralmente denotados nas cartas como PA (Posio Aproximada), PD (Posio Duvidosa), ED (Existncia Duvidosa), SD (Sondagem Duvidosa) ou como "aviso de perigo". Para confirmar ou reprovar a existncia de tais dados necessrio que a rea a ser levantada seja cuidadosamente definida e que a rea seja subseqentemente levantada em conformidade com os padres descritos nesta publicao. 6.2 - Extenso da rea a ser Levantada Nenhuma forma emprica para a definio da rea dos levantamentos ser capaz de cobrir todas as situaes. Por esta razo, aconselhvel que o raio do levantamento seja pelo menos 3 vezes a incerteza estimada do posicionamento do risco relatado em um nvel de confiana de 95%, determinado por um relatrio completo sobre dados duvidosos por um pesquisador hidrgrafo qualificado. Caso este relatrio esteja incompleto ou no exista, a incerteza do posicionamento dever ser estimada por outros meios como, por exemplo, uma avaliao mais generalizada do posicionamento e incertezas das medidas de profundidade durante o tempo em que os dados em questo foram reunidos. 6.3 - Conduzindo o Levantamento A metodologia para a conduo de um levantamento dever se basear na natureza da feio, na rea na qual os dados duvidosos tenham sido relatados, e no potencial estimado de perigo causado navegao de superfcie. Uma vez que estes dados tenham sido estabelecidos, os procedimentos para levantamento devero ser executados de acordo com as orientaes apropriadas a um levantamento hidrogrfico nos padres definidos em 6.2, conforme as especificaes estabelecidas nesta publicao. 6.4 - Apresentao dos Resultados do Levantamento Os dados duvidosos devero ser substitudos pelos dados reais obtidos durante o levantamento, caso o risco tenha sido detectado. Se no detectado, a agncia responsvel pela qualidade do levantamento dever decidir se manter o registro cartogrfico do risco ou se ir retir-lo.

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TABELA 1Parmetros Mnimos para Levantamentos Hidrogrficos (Para ser lido juntamente com o texto complete estabelecido neste documento.) Referncia Ordem Especial 1a 1b Captulo 1 Descries das reas reas onde a altura reas com profundidades reas com profundidades livre sob a quilha de menores que 100 metros menores que 100 metros importncia crtica nas quais a lazeira de nas quais a lazeira de gua debaixo da quilha gua debaixo da quilha no de importncia no um fator de risco crtica, mas onde h em virtude do tipo de possibilidade de embarcaes que devero existirem feies que transitar nelas. ponham em risco a navegao. Captulo 2 IHT mxima permitida. 2 metros 5 metros + 5% da 5 metros + 5% da Nvel de confiana 95% profundidade profundidade Pargr. 3.2 IVT mxima permitida. a =0.25 Metros a = 0.5 metros a = 0.5 metros e Obs. 1 Nvel de confiana 95% b = 0.0075 b = 0.013 b = 0.013 Glossrio e Levantamento Completo Feies cbicas > 1 Feies cbicas > 2 No Aplicvel Obs. 2 de Solo Martimo metro metros, em profundidades at 40 metros; 10% de profundidade acima dos 40 metros

2 reas com profundidades maiores que 100 metros nas quais uma descrio geral do solo martimo considerada apropriada

20 metros + 10% da profundidade a = 1.0 metros b = 0.023 No Aplicvel

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ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008 Referncia Ordem Pargr. 2.1 Deteco de Feies Pargr. 3.4 Pargr. 3.5 e Obs. 3 Parg. 3.6 Recomendado mximo e Obs. 4 espaamento de linha Especial Exigido 1a Exigido 1b No Aplicvel 2 No Aplicvel

No definido como exigindo um Levantamento Completo de Solo Martimo 2 metros

No definido como exigindo um Levantamento Completo de Solo Martimo 2 metros

Captulo 2 e Obs. 5

Captulo 2 e Obs. 5

Captulo 2 e Obs. 5

Posicionamento de auxlios visuais navegao fixos e topografia relevantes para a navegao. Nvel de confiana 95% Posicionamento da linha da costa e de topografia menos significante para a navegao. Nvel de confiana 95% Posicionamento mdio de auxlios navegao flutuantes

3 x profundidade mdia ou 25 metros, a maior das duas. Para LIDAR batimtrico com um espaamento de pontos de 5 x 5 metros 2 metros

4 x profundidade mdia

5 metros

10 metros

20 metros

20 metros

20 metros

10 metros

10 metros

10 metros

20 metros

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ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008 Observaes: 1. Reconhecendo que existem tanto constantes como incertezas de profundidade dependentes que afetam as incertezas de profundidade, a formula abaixo ser usada para computar a IVT mxima permitida em um nvel de confiana de 95%. Os parmetros a e b para cada Ordem, como dado na Tabela 1, juntamente com a profundidade d devero ser introduzidos na formula para permitir o clculo da IVT mxima permitida para uma profundidade especfica: Onde: a representa aquela parcela de incerteza que no varia de acordo com a profundidade b um coeficiente que representa aquela parcela de incerteza que varia de acordo com a profundidade d a profundidade b x d representa a parcela da incerteza que varia de acordo com a profundidade 2. Para propsitos relacionados com a segurana de navegao, para levantamentos de Ordem Especial e Ordem 1a, poder ser considerado apropriado o uso de uma varredura mecnica detalhadamente especificada de tal modo a garantir uma rea livre de profundidade mnima de segurana por toda a rea. Uma feio cbica significa um cubo cujos lados possuem a mesma largura. importante ressaltar que os requisitos de deteco de feies de 1 metro e 2 metros cbicos da Ordem Especial e da Ordem 1a da OHI, sero os requisitos mnimos exigidos, respectivamente. Em determinadas circunstncias, poder ser considerado necessrio que os Servios Hidrogrficos detectem feies menores, com a finalidade de minimizar a possibilidade de perigos no detectados navegao de superfcie. Para a Ordem 1a, a flexibilizao dos critrios de deteco de feies a 40 metros reflete o calado mximo esperado de embarcaes. O espaamento de linha poder ser expandido caso os procedimentos para a garantia de uma densidade de sondagem adequada forem utilizados. "Espaamento Mximo de Linha" dever ser interpretado como: - O Espaamento de Linhas de Sondagem para ecobatmetro monofeixe, ou a - Distancia entre limites exteriores utilizveis de reas de varredura para sistemas de varredura. Estes somente se aplicam onde estas medidas so exigidas para o levantamento.

3.

4.

5.

20


GLOSSRIOObservao: Os termos definidos abaixo so aqueles mais relevantes para esta publicao. Uma seleo muito maior de termos definida na Publicao Especial S-32 da OHI (Dicionrio de Hidrografia) que dever ser consultada caso o termo a ser consultado no seja encontrado aqui. Caso um termo encontrado abaixo tenha uma definio diferente na S-32, a definio dada abaixo dever ser utilizada em relao estas Especificaes. Acurcia: A extenso que um valor medido ou enumerado est em conformidade com um valor presumido ou um valor aceito. Veja incerteza, erro. Todos os procedimentos que asseguram que o produto satisfaz determinados parmetros e especificaes. Uma quantidade que seja aplicada a uma observao ou funo para diminuir ou minimizar os efeitos de erros e obter um valor aprimorado da observao ou funo. Tambm ser aplicado para reduzir a observao a um padro arbitrrio. A correo correspondente a um dado erro computado ser da mesma magnitude, porm de sinal invertido. O datum vertical para o qual as sondagens de um levantamento hidrogrfico so reduzidas. Tambm chamado datum para reduo de sondagem. A capacidade de um sistema detectar feies de um determinado tamanho. Estas Especificaes estabelecem o tamanho das feies que, para a segurana da navegao, devero ser detectadas durante o levantamento. O resultado de negligncia ou um erro; poder ser detectado atravs da repetio da medio. A diferena entre um valor de uma quantidade observado ou computado e o valor real daquela quantidade. O valor real nunca poder ser determinado com preciso, por esta razo o erro real tambm nunca poder ser determinado com preciso. legitimo falar sobre fontes de erros, porm os valores do que se tornou conhecido como previso de erro e de anlise de resduos, so estimativas de incerteza, no erros. Veja incerteza. No contexto destas Especificaes, qualquer objeto, artificial ou no, projetando-se acima do solo martimo, que possa constituir-se em perigo para a navegao de superfcie. 21

Controle de Qualidade: Correo:

Datum de Sondagem:

Deteco de feies:

Erro Grave: Erro:

Feies:

ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008 Garantia de Qualidade: Incerteza: Todas aquelas aes, planejadas e sistemticas, necessrias para fornecer a segurana adequada para que um produto ou servio possa satisfazer os requisitos de qualidade exigidos. O intervalo (sobre um dado valor) que conter o valor real da medida em um nvel de confiana especfico. O nvel de confiana do intervalo e a distribuio estatstica presumida dos erros devero tambm ser citados. No contexto destas Especificaes, os termos incerteza e intervalo de confiana so equivalentes. Um modelo, tipicamente em forma de grfico, que descreve a incerteza de profundidade do produto de um levantamento sobre uma rea contgua da superfcie da terra. A incerteza de superfcie dever reter metadados suficientes para descrever de maneira inequvoca a natureza da incerteza sendo descrita. O componente da incerteza propagada total (IPT) calculado no plano horizontal. Apesar de a IPT ser mencionada como um nico numeral, a IHT uma quantidade bidimensional. Presume-se que a incerteza isotrpica (Ex.: H uma correlao desprezvel entre erros de latitude e longitude). Tal circunstncia torna uma distribuio normal circularmente simtrica, permitindo que um nico numeral possa descrever a distribuio radial de erros relativos ao valor real. O resultado da incerteza propagada, quando todas as medidas que contribuem para as incertezas, tanto aleatrias quanto sistemticas, foram includas na propagao. A incerteza propagada combina os efeitos das incertezas de medio de vrias fontes com as incertezas produzidas por parmetros derivados ou calculados. O componente da incerteza propagada total (IPT) calculado na dimenso vertical. IVT uma quantidade unidimensional. Veja incerteza. Um mtodo sistemtico de explorao do solo martimo realizada com o objetivo de detectar a maioria das feies especificadas na Tabela 1; utilizando-se de sistemas de deteco e procedimentos apropriados e pessoal treinado. Na prtica, impossvel atingir 100% de sonificao / 100% de cobertura batimtrica (a utilizao de tais expresses deve 22

Incerteza de Superfcie:

Incerteza Horizontal Total (IHT):

Incerteza Propagada Total (IPT):

Incerteza Vertical Total (IVT): Intervalo de Confiana: Levantamento Completo do Solo Martimo:

ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008 ser desestimulada). Levantamento de Solo Um mtodo sistemtico de explorao do solo martimo para Martimo: a deteco de feies tais como destroos, rochas e outras obstrues encontradas no solo martimo. Metadado: Informaes descrevendo caractersticas de dados, como por exemplo, a incerteza de dados de um levantamento. Definio da ISO: dado (descritivo) acerca de uma srie de dados e aspectos de tratamento dos mesmos. Metadado um dado implcito atado a uma coleo de dados. Os exemplos de metadado incluem qualidade em geral, ttulos de dados estabelecidos, fonte, incerteza de posicionamento, e direitos autorais. Uma representao digital da topografia (batimetria) do solo martimo atravs de coordenadas e profundidades. Equipamento formado de um receptor de GNSS (Sistema Global de Navegao por Satlite) e de um rdio transmissor montado em um conhecido ponto do levantamento que ser utilizado para o monitoramento da qualidade de um sinal diferencial GNSS = (DGNSS) (Sistema Diferencial Global de Navegao por Satlite). Discrepncias de posicionamento devero ser continuamente monitoradas e avisos cronometrados sero transmitidos aos usurios indicando quando o sistema no dever ser utilizado. a capacidade de um sistema fornecer avisos cronometrados para os usurios quando o mesmo no dever ser utilizado. A probabilidade em que o valor real de uma medida ser situado dentro da incerteza especificada do valor medido. Devemos ressaltar que os nveis de confiana (por exemplo: 95%) dependero da distribuio estatstica presumida de dados e sero calculados diferentemente para quantidades unidimensionais (1D) e bidimensionais (2D). No contexto destas Especificaes, que presume uma Distribuio Normal de Erro, o nvel de confiana de 95% para quantidades 1D (por exemplo: profundidade) definido como 1.96 x desvio padro e o nvel de confiana de 95% para quantidades 2D (por exemplo: posio) definido como 2.45 x desvio padro. Profundidades observadas incluindo todas as correes relacionadas ao levantamento e processamento posterior, bem como reduo do datum vertical utilizado. 23

Modelo Batimtrico: Monitor de Integridade:

Monitoramento de Integridade: Nvel de Confiana:

Profundidades Reduzidas:


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ANEXO A - INSTRUES PARA CONTROLE DE QUALIDADENOTA: Ressalta-se que a informao contida nos Anexos A e B fornecem algumas instrues sobre controle de qualidade e processamento de dados. Estes Anexos no so parte integrante das Especificaes da S-44 e devero ser removidos quando as informaes neles contidas forem totalmente incorporadas Publicao M-13 da OHI. A.1 - Introduo Para garantir que as incertezas exigidas sejam satisfeitas, necessrio o monitoramento do desempenho. A conformidade com os critrios estabelecidos neste documento dever ser demonstrada. As tcnicas padro de calibrao devero ser executadas antes e depois da obteno dos dados, bem como aps a ocorrncia de qualquer modificao significativa do sistema. O estabelecimento de procedimentos de controle de qualidade dever ser uma alta prioridade para os Servios Hidrogrficos. Tais procedimentos devero abranger o sistema inteiro, incluindo os sensores de navegao, coleta de dados e equipamentos de processamento e operadores. Todos os equipamentos devero ter o seu funcionamento dentro dos valores de calibrao confirmados e o sistema dever ser avaliado para garantir que as incertezas relevantes descritas na Tabela 1 sejam satisfeitas. Outros parmetros, tais como: movimento e velocidade da embarcao, que podem afetar a qualidade dos dados levantados, devero ser igualmente monitorados. Os procedimentos de processamento utilizados antes da introduo da Ecobatimetria Multifeixe (MBES) e sistemas de tecnologia batimtrica LIDAR so ineficientes, tanto em termos de fora de trabalho quanto de tempo exigido para processar o alto volume de dados reunidos por estes sistemas. Sero necessrios procedimentos de processamento capazes de reduzir, processar e produzir os dados finais estabelecidos dentro de limitaes aceitveis de tempo e pessoal, ao mesmo tempo preservando a integridade dos dados. medida que os Servios Hidrogrficos continuem a ser responsveis por seus produtos, estes procedimentos de processamento devero ser bem documentados. Os dados originais de levantamento (dados brutos de sensores diferentes) devero ser adequadamente preservados antes do inicio do processamento dos dados. O conjunto final de dados processados tambm dever ser preservado. O armazenamento de dados em longo prazo, nesta era de rpida mudana de sistemas eletrnicos, requer planejamento, execuo e monitoramento cuidadosos. Cada Servio Hidrogrfico ser responsvel pela definio de sua poltica de armazenamento de dados em longo prazo tanto para conjuntos de dados brutos como para conjuntos de dados processados.

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A.2 - Posicionamento O monitoramento de integridade para levantamentos de Ordem Especial e de Ordens 1a/ b recomendado. Quando algum equipamento for instalado para determinar ou aprimorar o posicionamento de plataformas de levantamento de dados (por exemplo: correes do Sistema Global de Navegao por Satlite (GNSS), a incerteza da posio do equipamento em relao ao datum horizontal dever ser includa no clculo da IHT. A.3 - Integridade de Dados de Profundidade Linhas de verificao ou reas de varredura sobrepostas indicam o nvel de conformidade ou repetio das medidas; porm no indicam acurcia absoluta uma vez que h um grande nmero de fontes de erros comuns em potencial (veja A.4) entre os dados das linhas principais e das linhas de verificao. O procedimento de controle de qualidade dever incluir a anlise estatstica das diferenas e dever tambm considerar os erros comuns, para fornecer uma indicao de conformidade do levantamento com os parmetros dados na Tabela 1. Os efeitos de picos e erros graves devero ser eliminados antes desta anlise. Todas as discrepncias devero ser resolvidas, seja pela anlise ou por novo levantamento durante a evoluo da tarefa do levantamento. A habilidade para comparar superfcies geradas pela reunio de novos dados em relao a informaes histricas freqentemente podero ser teis para a validao da qualidade das novas informaes ou, de forma alternativa, para notificar a agncia que estiver coletando os dados sobre incertezas sistemticas no solucionadas que exijam ateno imediata. A.3.1 - Ecobatmetros Monofeixe (SBES) Linhas de verificao devero ser conduzidas em intervalos discretos. Estes intervalos geralmente no devero ser mais que 15 vezes o espaamento das principais linhas de sondagem. A.3.2 - Ecobatmetros de varredura de rea Uma avaliao apropriada da incerteza das profundidades para cada ngulo de incidncia (dentro de cada feixe para um Ecobatmetro Multifeixe MBES) dever ser conduzida. Se qualquer das profundidades possuir incertezas inaceitveis, os dados relacionados a ela devero ser excludos. Uma quantidade de linhas de verificao dever ser efetuada. Onde as reas de varredura adjacentes tiverem uma sobreposio significante o espaamento entre as linhas de verificao poder ser ampliado. A.3.3 - Sistemas de rea de Varredura (estruturas com multi-transdutores) indispensvel que a distncia entre transdutores individuais e a rea acstica de sonificao estejam em conformidade com as profundidades sendo medidas para 26

ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008 garantir uma cobertura total do solo martimo por toda a extenso da rea de varredura. Uma quantidade de linhas de verificao dever ser conduzida. Incrementos devidos a movimentos verticais devero ser cuidadosamente monitorados medida que o estado do mar aumenta, especialmente onde os efeitos de deslocamento sobre os transdutores no sejam medidos diretamente (por exemplo: sistemas de incremento separados). Quando o deslocamento sobre os transdutores exceder o valor mximo permitido dentro da previso de incerteza, as operaes de sondagem devero ser interrompidas at que as condies do mar melhorem. A.3.4 - Batimetria LIDAR Riscos navegao detectados pela batimtrica LIDAR devero ser examinados atravs da utilizao de um sistema batimtrico capaz de determinar o ponto mais raso de acordo com os parmetros estabelecidos neste documento. Uma quantidade de linhas de verificao dever ser conduzida. A.4 - Fontes de Erros Apesar do texto a seguir concentrar-se em erros de dados obtidos atravs de sistemas de varredura de rea, importante observar que os mesmos princpios so aplicveis dados obtidos atravs de qualquer sistema de medio de profundidade. Com sistemas de varredura de rea a distncia entre a sondagem do solo martimo e a antena do sistema de posicionamento poder ser bem grande, especialmente em guas profundas. Por esta razo, a incerteza do posicionamento de sondagem uma funo dos erros do rumo/proa da embarcao, do ngulo do feixe e da profundidade da gua. Erros do sensor de movimentos horizontal e vertical (caturro e balano) tambm contribuiro para a incerteza quanto posio das sondas. Em geral, poder ser difcil determinar a posio de incerteza para cada sondagem como uma funo de profundidade. As incertezas so uma funo no apenas do sistema de varredura de rea, mas tambm da localizao, compensaes e da preciso dos sistemas auxiliares. A utilizao de feixes no verticais introduz incertezas adicionais causadas pelo conhecimento incorreto da orientao do navio no momento da transmisso e da recepo dos ecos dos sonares. Incertezas associadas com o desenvolvimento da posio de um determinado sonar devem incluir:a) Posicionamento de erros de sistema; b) Erros de alcance e de feixe; c) O erro associado com o modelo de trajetria de raio (incluindo o perfil da d) e)

f)g)

velocidade do som), e o ngulo de direo do feixe; O erro no rumo/proa de embarcao; Erros de direo do sistema resultantes do desalinhamento do transdutor; Localizao do Sensor; Erros do sensor de movimentos da embarcao, como por exemplo o caturro e o balano; 27

ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008h) Erros de compensao da posio do sensor; e

i) Sincronizao do Tempo / latncia. Fatores que podem contribuir para a produo de incerteza vertical incluem:a) b) c) d) e) f) g)

h) i) j) k)

Erros de datum vertical; Erros do sistema de posicionamento vertical; Erros de medio de mars, incluindo erros cotidais onde apropriado; Erros de instrumento; Erros de velocidade do som; Erros elipsoidais / erros de modelo de separao de datum vertical; Erros de movimento de embarcao, por exemplo: caturro e balano; Calado de embarcao; Trim e banda de embarcao; Aclive do solo martimo; e Sincronizao de tempo / latncia.

As agncias responsveis pela qualidade do levantamento so incentivadas a desenvolver previses de incertezas para seus prprios sistemas. A.5 - Propagao de Incertezas A IPT uma combinao de incertezas com bases aleatrias e influenciveis. Incertezas aleatrias e de perodos curtos devem ser reconhecidas e avaliadas tanto na direo vertical como na direo horizontal. A incerteza propagada poder ser expressa como uma variao (em metros2) mas mais freqentemente relatada como uma incerteza (em metros) derivada da varincia assumindo-se que a incerteza segue uma distribuio conhecida. Neste ltimo caso, o nvel de confiana (por exemplo: em um nvel de confiana de 95%) e a distribuio assumida devero ser documentados. Incertezas horizontais so geralmente expressas como um nico algarismo em um nvel de confiana de 95%, considerando-se uma distribuio isotrpica de incerteza no plano horizontal. No processo de levantamento hidrogrfico necessrio modelar certos perodos longos ou fatores constantes relacionados ao ambiente fsico (por exemplo: mars, velocidade do som, dinmica, trim e banda da embarcao que faz o levantamento). Modelos inadequados podero induzir a certo tipo incertezas nos resultados do levantamento. Estas incertezas devero ser avaliadas separadamente das incertezas do tipo aleatrio. A IPT o resultante destas duas incertezas principais. A maneira conservadora de calcular o resultado a soma aritmtica, apesar do fato que os usurios devero ter conscincia que isto poder superestimar significativamente a incerteza total. A maioria dos especialistas, e o parmetro da ISO apropriado, recomendam soma quadrtica (por exemplo: o somatrio das varincias em escala apropriadas).

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ANEXO B - INSTRUES PARA O PROCESSAMENTO DE DADOSNOTA: Ressalta-se que a informao contida nos Anexos A e B fornecem algumas instrues sobre controle de qualidade e processamento de dados. Estes Anexos no so parte integrante das Especificaes da S-44 e devero ser removidos quando as informaes neles contidas forem totalmente incorporadas Publicao M-13 da OHI. O texto deste anexo origina-se da CL 27/2002 do BHI intitulada Diretrizes para o processamento de grandes volumes de dados batimtricos datada de 08 de Agosto de 2002. As sees 2, 3.1 e 4 destas diretrizes foram incorporadas ao corpo principal da 5a edio da S-44, enquanto as sees remanescentes, com algumas emendas, so reproduzidas abaixo. B.1 - Introduo As diretrizes de processamento a seguir concentram-se em princpios e descrevem requisitos mnimos. As etapas de processamento descritas abaixo devero ser interpretadas apenas como uma indicao, tambm com relao sua seqncia, e no, necessariamente, esgotam o assunto. Adaptaes podero ser necessrias em virtude da configurao do levantamento, bem como do sistema de processamento efetivamente utilizado. Em geral, o processamento dever esforar-se para utilizar todas as fontes de informao disponveis para a confirmao da presena de sondagens significativas para a navegao. O seguinte fluxo de trabalho dever ser empregado: B.1.1 - Posio Esta etapa dever compreender a combinao de dados de posicionamento de sensores diferentes (caso necessrio), dados de posicionamento qualificados, e a eliminao de saltos de posicionamento. Dados duvidosos devero ser sinalizados e no apagados. B.1.2 - Correes de profundidades Correes devero ser aplicadas para mudanas do nvel do mar, sensores de medidas de movimentao e mudanas do calado da embarcao que conduz o levantamento (por exemplo: mudana de trim com a velocidade; mudana com o tempo causada por consumo de combustvel). Pode ser possvel o reprocessamento dos dados para os quais foram aplicadas correes em tempo real. B.1.3 - Dados de atitude Dados de atitude (rumo/proa, deslocamento, trim e banda) devero ser qualificados e saltos de dados devero ser eliminados. Dados duvidosos devero ser sinalizados e no apagados.

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B.1.4 - Correo da velocidade do som Correes em virtude de tempo de viagem de ida e volta e refraes devero ser calculadas e aplicadas durante esta etapa. Caso estas correes j tiverem sido aplicadas em tempo real durante o levantamento, pode ser possvel super-las atravs do uso de outro perfil de velocidade do som B.1.5 - Latncias do Sistema de Tempo Latncias de tempo no sistema de levantamento podero incluir tanto componentes constantes como variveis. O sistema de aquisio ou o sistema de processamento dever verificar latncias e elimin-las sempre que esta remoo seja factvel. B.1.6 - Combinao de posies e profundidades Para esta operao, a compensao de tempo (latncia) e as compensaes geomtricas entre sensores, devero ser levadas em considerao. B.1.7 - Anlise do sinal de retorno Quando uma representao da srie de tempo da amplitude do sinal de retorno estiver disponvel, esta informao poder ser utilizada para verificar a validade das sondagens. B.1.8 - Limpeza automtica de dados (no-interativa) Durante este estgio, as coordenadas (por exemplo: posies e profundidades) obtidas devero ser controladas automaticamente por um programa que utilize algoritmos estatsticos apropriados que tenham sido documentados, testados e demonstrados para produzir resultados acurados e repetveis. Ao selecionar um algoritmo, tcnicas de estimativas robustas devero ser consideradas quando forem confirmadas como adequadas. Muitos pacotes batimtricos de alta intensidade de processamento possuem ferramentas de processamento embutidas para a deteco e demonstrao de discrepncias. De modo geral, conjuntos de dados de densidade maior com grandes quantidades de sobreposio entre as linhas ensejam uma maior probabilidade de deteco de erros graves. Alm das estatsticas, valores mnimos para levantamento de dados podero ser utilizados para facilitar a deteco de erros graves. Cada agncia ser responsvel pela validao do algoritmo utilizado e dos procedimentos adotados. Todos os erros graves e dados errados e duvidosos devero ser sinalizados para o controle subseqente do operador. O tipo de sinalizao utilizada dever indicar que eles foram estabelecidos durante o estgio automtico. B.1.9 - Limpeza manual de dados (interativa) Aps os procedimentos de processamento automatizados, h a exigncia de que um hidrgrafo experiente e responsvel reveja os resultados automatizados e valide estes resultados e/ou resolva quaisquer ambigidades remanescentes. 30

ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008 Para este estgio, o uso de ferramentas de visualizao 3-D fortemente recomendado. A tomada de deciso sobre a aceitao de sondagens aparentemente esprias poder freqentemente ser aprimorada atravs da visualizao de conjuntos de dados combinados em trs dimenses. Estas ferramentas devero permitir a visualizao de dados atravs da utilizao do recurso de zoom. O sistema interativo de processamento dever tambm oferecer modos diferentes de exibio para a visualizao, como por exemplo: curva de profundidade, curva de incerteza, perfil nico, monofeixe, imagens de provas fotomecnicas, etc. e dever permitir a visualizao dos dados do levantamento em conjunto com outras informaes teis; por exemplo: litoral, destroos, auxlios navegao, etc. A edio dos dados dever ser possvel em todos os modos e incluir uma trilha de auditoria. Quando dados de sondagem forem editados, eles podero freqentemente ser teis para a compreenso do contexto espacial dos pontos de dados examinados. O que pode parecer como sondagens ruins (erros graves), fora do contexto poder ser reconhecido como artefatos reais do solo martimo (pilhas submersas, destroos, etc.) quando vistos no contexto do pano de fundo de um mapa, por exemplo. Caso seja factvel, a exibio de dados dever ser geo-referenciada. A habilidade para comparar superfcies de novos dados coletados com aqueles gerados de informaes histricas, pode freqentemente ser til na validao da qualidade da nova informao, ou alternativamente, para notificar agncia que coleta os dados sobre incerteza sistemtica no resolvida que requeira ateno imediata. Caso seja factvel, estas ferramentas devero incluir a verificao da concordncia de imagens fotomecnicas normalizadas com a batimetria e, caso ferramentas de deteco automatizadas de objetos sejam utilizadas, a exibio de dados sinalizados de ambos os modos de dados ser possvel. As regras a serem observadas pelos operadores durante este estgio devero ser documentadas. As sinalizaes estabelecidas durante o estgio automtico, que correspondem a profundidades menores que as da rea circundante, devero exigir aes explicitas do operador, pelo menos, para levantamentos de Ordem Especial e Ordens 1 a/b. Caso o operador desconsidere sinalizaes estabelecidas durante o estgio automtico, este fato dever ser documentado. Se uma sinalizao for definida pelo operador, o tipo de sinalizao utilizada dever indicar este fato. B.2 - Uso de incerteza de superfcies Muitos pacotes estatsticos de processamento de batimetria tambm tm a capacidade de gerar uma incerteza de superfcie associada com a batimetria utilizando tanto estimativas de erro de entrada quanto gerando estatsticas espaciais dentro de uma matriz de clulas. A exibio e codificao destas incertezas de superfcies constituem um mtodo para determinar se a rea inteira de um levantamento satisfaz as especificaes exigidas. Caso algumas reas estejam fora das especificaes, estas reas podero ser um alvo para uma futura coleta de dados ou para o uso de sistemas alternativos para reduzir a incerteza dentro de uma tolerncia aceitvel. Quando 31

ESPECIFICAES DA OHI PARA LEVANTAMENTOS HIDROGRFICOS 5 Edio, Fevereiro 2008 executada em tempo real, a estratgia de amostragem poder ser adaptada medida que o levantamento evolui, assegurando que os dados coletados so de uma qualidade aceitvel para o uso proposto. Cada agncia ser responsvel pela validao destas capacitaes de processamento antes de sua utilizao. B.3 - Procedimentos de Validao Os dados finais devero ser sujeitos a validaes internas independentes, empregando procedimentos documentados de controle de qualidade. __________

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Especificações da OHI para levantamentos Hidrográficos