Guia técnico

Como especificar um levantamento batimétrico no termo de referência

Um termo de referência (TR) de levantamento batimétrico precisa definir a finalidade dos dados e a área, a categoria e a ordem da NORMAM-501, a incerteza admitida, a cobertura do fundo, os referenciais horizontal e vertical, o controle de velocidade do som e de calibração, o critério de método e os entregáveis com formatos. Com esses pontos escritos, as propostas descrevem o mesmo serviço e podem ser comparadas.

Quando faltam, cada empresa lê um escopo diferente e a diferença só aparece na entrega. As etapas de campo estão em como é feito um levantamento batimétrico.

Finalidade, produto e área

O uso do dado vem primeiro. Projeto de dragagem, medição de volume para pagamento, atualização de carta náutica, curva cota-área-volume e projeto de obra pedem rigor e produtos diferentes. Com a finalidade escrita, a proposta ajusta a ordem, o método e os entregáveis a ela.

Em dragagem, o TR separa o levantamento batimétrico preliminar (LH-Pré), os levantamentos de acompanhamento e o levantamento batimétrico final (LH-Pós). Como o volume sai da diferença entre as superfícies, as duas pontas usam o mesmo método e o mesmo referencial. A Resolução CONAMA nº 454/2012 pede a batimetria da área a ser dragada no plano conceitual de dragagem. Ver batimetria de dragagem.

Em reservatórios de usinas despachadas pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), a Resolução Conjunta ANA/ANEEL nº 127/2022 prevê o estudo de assoreamento e a atualização das tabelas cota × área × volume. Vale dizer se o produto é a curva atualizada, o volume assoreado ou os dois. Ver hidrelétricas e reservatórios.

A área entra como polígono, com as coordenadas dos vértices em KML, shapefile ou DWG. Junto vão a faixa de profundidade esperada e as restrições conhecidas: tráfego, horários do porto, cota do reservatório, pontos de acesso e de lançamento.

Categoria e ordem: NORMAM-501 e IHO S-44

No Brasil, a referência é a NORMAM-501/DHN (Normas da Autoridade Marítima para Levantamentos Hidrográficos, Marinha do Brasil, 2023), em vigor desde 2 de outubro de 2023. A antiga NORMAM-25 foi substituída pela NORMAM-501. A norma organiza o levantamento hidrográfico (LH) em dois eixos, resumidos em NORMAM-501/DHN.

A categoria diz para que o dado serve. Na Categoria A, o LH usa especificações que permitem aproveitar os dados na atualização de documentos náuticos, segue os procedimentos do Anexo J e cumpre integralmente a S-44. A Categoria B reúne levantamentos sem esse propósito.

A ordem fixa o rigor técnico. A NORMAM-501 adota quatro ordens da IHO S-44, Standards for Hydrographic Surveys, Ed. 6.2.0 (2024): Especial, para áreas onde a folga abaixo da quilha é crítica; 1a e 1b, onde a folga não é crítica, sendo a 1a para fundos com feições potencialmente perigosas; e 2, para águas em geral profundas. A edição 6 da S-44 introduziu uma quinta ordem, acima da Especial, que a NORMAM-501 não adota. A correspondência está em ordens da IHO S-44.

O TR traz as duas informações juntas, por exemplo "Categoria A, Ordem 1a". O item 2.6 lista as finalidades que exigem Categoria A. Uma delas é o levantamento batimétrico final (LH-Pós) em vias e áreas navegáveis, cartografadas e hidrografadas, que a norma chama de LH de fim de dragagem (item 2.6 c). Fora delas, pedir Categoria A para um dado que não vai atualizar carta náutica encarece o serviço sem ganho.

Se o trabalho for um LH sob a NORMAM-501, a executante precisa estar inscrita no Cadastro de Entidades Executantes de Levantamentos Hidrográficos (CEELH). O cronograma prevê ainda o pedido de autorização ao Centro de Hidrografia da Marinha (CHM), que dá entrada com antecedência mínima de 10 dias úteis do início do levantamento (item 2.3).

Incerteza: IVT e IHT no lugar de "precisão"

A ordem se traduz em incertezas a 95 % de confiança. A Incerteza Vertical Total (IVT; na S-44, TVU, Total Vertical Uncertainty) combina as fontes de erro da profundidade reduzida: ecobatímetro, velocidade do som, movimento da plataforma, imersão do transdutor, maré e datum. A Incerteza Horizontal Total (IHT; na S-44, THU, Total Horizontal Uncertainty) faz o mesmo para a posição.

A IVT máxima cresce com a profundidade: IVT = √(a² + (b × d)²), em que a é a parcela que não varia com a profundidade, b é o coeficiente da parcela que varia e d é a profundidade. A Tabela 1 da S-44, edição 6.2.0 (outubro de 2024), traz os padrões mínimos:

S-44 Ed. 6.2.0, Tabela 1Ordem EspecialOrdem 1aOrdem 1bOrdem 2
IHT2 m5 m + 5 % da profundidade5 m + 5 % da profundidade20 m + 10 % da profundidade
IVT, a0,25 m0,5 m0,5 m1,0 m
IVT, b0,00750,0130,0130,023
Detecção de feiçõesfeições cúbicas acima de 1 mfeições cúbicas acima de 2 m em profundidades até 40 m; 10 % da profundidade além de 40 mnão especificadanão especificada
Busca de feições100 %100 %recomendada, não exigidarecomendada, não exigida
Cobertura batimétrica100 %≤ 100 %5 %5 %

A 20 m de profundidade, a IVT máxima fica em cerca de 0,29 m na Ordem Especial e de 0,56 m na Ordem 1a, e a IHT da Ordem 1a chega a 6 m.

A NORMAM-501 acrescenta exigências próprias. Na Categoria A, para atingir a Ordem Especial ou a Ordem 1a, o item 2.5 e o item 3.4.4 do Anexo J exigem 200 % de cobertura do fundo com ecobatímetro multifeixe e detecção de feições iguais ou superiores a 1 m³ na Especial e a 2 m³ na 1a. Por isso o TR cita a ordem da NORMAM-501 e usa a tabela da S-44 como apoio técnico.

Uma "precisão de ±10 cm" sem profundidade e sem nível de confiança não se compara com a IVT de nenhuma ordem, e a exatidão de catálogo do ecobatímetro é só uma das parcelas da IVT. O TR pede a IVT e a IHT previstas na proposta e as obtidas no relatório.

Cobertura e linhas de sondagem

Cobertura é a fração do fundo efetivamente medida. Com multifeixe, 100 % significa que cada ponto do fundo foi coberto por uma varredura, e 200 %, por duas.

A NORMAM-501 admite ecobatímetro monofeixe (SBES) nas Ordens 1b e 2, para as quais a S-44 pede cobertura batimétrica mínima de 5 %. Com monofeixe, o item 3.4.6 do Anexo J pede linhas de sondagem regulares perpendiculares às isóbatas e linhas de verificação (LV) aproximadamente perpendiculares a elas, afastadas até 15 vezes o espaçamento das regulares. Na Categoria A, o item 3.4.4 veda o monofeixe associado a sonar de varredura lateral (SSS).

O espaçamento em metros pode ficar fora do TR. Basta exigir a ordem e pedir, na proposta, o plano de linhas com espaçamento, sobreposição entre varreduras e LV.

Posicionamento e referência vertical

O referencial horizontal é o SIRGAS2000, sistema geodésico de referência oficial do Brasil, com a projeção cartográfica e, se for UTM, o fuso. A NORMAM-501 aceita SIRGAS2000 ou WGS-84 (Anexo J, item 3.1), e o TR fixa um deles para todos os produtos. Na Categoria A, o posicionamento é GNSS em modo de posicionamento cinemático em tempo real (RTK), posicionamento por ponto preciso (PPP) ou GNSS diferencial (DGNSS).

Em portos e águas costeiras, a referência vertical é o Nível de Redução (NR), que no Brasil corresponde à média das baixa-mares de sizígia. A executante calcula o NR da estação e o submete à ratificação do CHM (Anexo J, item 3.2.3). Na redução de sondagens, a NORMAM-501 aceita apenas marés observadas durante o levantamento, registradas por marégrafo, e não permite a maré prevista (item 3.2.4).

Em reservatórios, a curva cota-área-volume é expressa em cotas. O TR diz a qual referencial altimétrico elas se referem, por exemplo as altitudes do Sistema Geodésico Brasileiro (SGB), do IBGE, e como o nível d'água será medido em campo.

Velocidade do som e calibração

O ecobatímetro converte tempo de percurso em profundidade com a velocidade do som na água, que varia com temperatura, salinidade e pressão. Em reservatórios, a estratificação térmica afeta a medição acústica. A NORMAM-501 (Anexo J, item 3.4.7) pede novos perfis de velocidade do som (SVP) sempre que os dados perderem qualidade e recomenda medir a velocidade do som em cada massa d'água da área antes do início. Na Categoria A, todos os dados produzidos no LH, perfis incluídos, vão anexados ao Relatório Final (item 2.9 c).

O patch test (calibração do ecobatímetro multifeixe) é feito antes do levantamento; com ecobatímetros portáteis, é repetido toda vez que um sensor muda de posição (item 3.4.7 c). O relatório traz os offsets entre antena GNSS, sensor de movimento (MRU) e transdutor, a imersão do transdutor e os valores de calibração.

Método e plataforma como critério

Método e plataforma decorrem da ordem, e a proposta justifica a escolha. Para o método: na NORMAM-501, a Ordem Especial e a Ordem 1a exigem ecobatímetro multifeixe (MBES), e a 1b e a 2 admitem monofeixe. A comparação está em monofeixe ou multifeixe.

A NORMAM-501 não cita embarcação de superfície não tripulada (USV); conta o dado atender à ordem e à categoria. Critérios como águas rasas, áreas de risco, coleta de amostras a bordo e ponto de lançamento estão em USV ou embarcação tripulada.

Exigir plataforma, marca ou modelo sem motivo técnico restringe as propostas. O TR exige desempenho: ordem, IVT, IHT, cobertura e detecção de feições.

Entregáveis e metadados

Cada produto entra no TR com o formato:

  • dados brutos nos formatos nativos e sondagens processadas em XYZ;
  • modelo digital de terreno (MDT) em grade, com o tamanho da célula informado;
  • planta batimétrica georreferenciada, com a escala definida;
  • relatório técnico com método, equipamentos, calibrações, perfis de velocidade do som, LV e IVT e IHT obtidas;
  • metadados com sistema geodésico, projeção, referência vertical e período de aquisição;
  • arquivos RINEX quando não houver pontos de apoio da rede geodésica do IBGE (Anexo J, item 3.1 c).

A executante de um LH remete ao CHM o Relatório Final em até 3 meses após o fim do período autorizado. Na Categoria A seguem os dados brutos e editados (item 2.9); na Categoria B, a planta batimétrica georreferenciada e a cópia dos dados processados (item 2.10). O TR diz se essa remessa faz parte do escopo.

Em dragagem, entram ainda o mapa de diferenças entre LH-Pré e LH-Pós, as seções transversais com profundidade de projeto e tolerância e a memória de cálculo do volume.

Erros comuns em termos de referência

  1. Citar a antiga NORMAM-25, substituída pela NORMAM-501, ou a 5ª edição da S-44, de 2008, quando a edição vigente é a 6.2.0.
  2. Pedir "precisão de 0,5 % da profundidade" ou "±10 cm" sem nível de confiança e sem dizer se é a IVT ou a exatidão do ecobatímetro.
  3. Exigir a ordem da S-44 que fica acima da Especial, que a NORMAM-501 não adota.
  4. Omitir categoria e ordem: cada proposta escolhe um rigor e os preços deixam de ser comparáveis.
  5. Omitir os referenciais ou misturar NR e altitudes do IBGE no mesmo produto.
  6. Aceitar monofeixe com sonar de varredura lateral no lugar do multifeixe em Categoria A.
  7. Deixar a redução de sondagens em aberto ou aceitar maré prevista.
  8. Esquecer, no cronograma, a autorização do CHM e o prazo do Relatório Final.

Checklist resumido do TR

  • finalidade dos dados e produto esperado;
  • polígono, profundidades e restrições de acesso;
  • categoria e ordem da NORMAM-501;
  • IVT, IHT, detecção de feições e cobertura pela ordem;
  • plano de linhas com LV;
  • SIRGAS2000, projeção, referência vertical e maré observada;
  • SVP e patch test documentados;
  • método e plataforma justificados na proposta;
  • entregáveis, formatos e metadados;
  • CEELH, autorização do CHM e Relatório Final, quando for LH.

Perguntas frequentes

O TR deve citar a NORMAM-501 ou a IHO S-44?

A NORMAM-501, que remete à S-44 e tem exigências próprias, como os 200 % de cobertura com multifeixe nas Ordens Especial e 1a da Categoria A. A S-44, na edição 6.2.0, entra como referência técnica.

Todo levantamento batimétrico precisa ser Categoria A?

Não. A Categoria A é para dados que vão atualizar documentos náuticos e para as finalidades do item 2.6 da NORMAM-501, como o LH de fim de dragagem em áreas navegáveis cartografadas. Fora desses casos, controle de assoreamento, projeto de obra e medição interna podem ser Categoria B.

Como escrever a exigência de incerteza no TR?

Pela ordem, por exemplo: "Ordem 1a da NORMAM-501, com IVT e IHT a 95 % de confiança declaradas no relatório". Se o TR trouxer números, eles vêm da norma e consideram a profundidade.

O TR pode exigir ou proibir USV?

Pode, com motivo técnico, como restrição de acesso ou coleta a bordo. Sem ele, o TR exige a ordem e a proposta justifica a plataforma.

Que formatos de entrega pedir?

Dados brutos nativos, sondagens em XYZ, MDT em grade com tamanho de célula informado e planta batimétrica no formato do software do contratante (GeoTIFF, DWG ou shapefile), com metadados dos referenciais.

Proposta técnica

A WAMS está inscrita no Cadastro de Entidades Executantes de Levantamentos Hidrográficos (CEELH) do Centro de Hidrografia da Marinha (CHM). Para pedir uma proposta técnica, envie o TR ou, se ele ainda estiver em elaboração, o polígono da área, a finalidade dos dados, a ordem exigida e o prazo pela página de contratação de batimetria.

Fontes externas citadas

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Envie o polígono da área, a finalidade dos dados e o prazo. A WAMS devolve o método e a proposta técnica.

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