21 a 25 de Agosto de 2006Belo Horizonte - MG

Gerenciamento de Traçado de Rede Rural Utilizando o Software Google Earth®

Wagner Antônio Araújo Veloso CEMIG Distribuição S.A.

wveloso@cemig.com.br

RESUMO

Este trabalho tem por objetivo apresentar o desenvolvimento do gerenciamento de traçado básico de rede rural para fins de orçamentação estimativa utilizando o software de uso gratuito Google Earth®. Este software gráfico permite navegar em qualquer parte do planeta através de imagens de resolução média que permitem visualizar o traçado da rede antes de iniciar os levantamentos de campo para o projeto definitivo diminuindo assim o custo final da obra. Considerando a grande demanda de projetos visto a universalização do atendimento, tornou-se necessária o desenvolvimento de uma aplicação que permitisse a pré-visualização do local a ser atendido, bem como a coordenada de derivação da rede existente. Para tanto, foi necessária a importação dos dados da rede básica para o Google Earth® de forma que as informações das redes existentes fossem visualizadas juntamente com a posição do ponto de carga. Essa base de dados permitiu projetar a derivação sempre do ponto de menor distância da carga, considerando também os acidentes geográficos da região, tais como aclives e declives, montanhas, rios, estradas, áreas cultivadas, reservas legais, etc. A grande vantagem desta ferramenta sobre outros softwares de georeferenciamento é que o Google Earth® permite a visualização do perfil em 3D.

PALAVRAS-CHAVE

Altímetro, Google Earth,, Projetos, Redes de Distribuição, Universalização.

1. INTRODUÇÃO

O Google Earth® é uma espécie de navegador com o qual se pode visualizar todo o planeta. As imagens são capturadas de satélites com uma qualidade satisfatória. Na versão de visualização somente, o programa é totalmente gratuito. Nas versões pagas (Plus e Pro), o software permite outras funcionalidades. Em todos os casos, é necessária uma máquina potente e conexão rápida à Internet para desempenho satisfatório. Para o desenvolvimento deste trabalho, utilizamos a versão paga Google Earth Plus®, que permite também inserir traçados e áreas (fences), além das outras funcionalidades básicas da versão gratuita. A importação dos dados da rede básica da área Norte do TrackMaker® (outro software de uso gratuito) para o Google Earth Plus®, foi o passo decisivo para o desenvolvimento deste projeto.

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2. DESENVOLVIMENTO

O desenvolvimento descrito a seguir relata os principais passos para a conversão e visualização dos dados dos alimentadores da média tensão no Google Earth®.

2.1 - Importação da Base de Dados do Trackmaker® para o Google Earth®

A conversão dos dados foi possível graças a um pequeno programa desenvolvido em Visual Basic 5.0 e o software de uso gratuito TrackMaker®, que leu a base de dados do Gemini® por alimentador e transformou os arquivos no formato GPX (extensão do arquivo do GPS Exchange). Essa extensão é de uso comum do Google Earth® e outros softwares de georreferenciamento do mercado. Dessa forma, os layers (camadas gráficas) foram separados por referências unifilares dos alimentadores de média tensão e carregados no Google Earth® possibilitando a visão da fonte e carga num mesmo plano.

Figura 1 – Vista da cidade de Manga e alimentador de média tensão através do Google Earth® As coordenadas foram inseridas no formato latitude e longitude (hddd.dddddº), datum WGS84, padrões do Google Earth®. Como o padrão do Gemini® é o formato UTM (Universal Transverse Mercator) datum Córrego Alegre, foi necessária a conversão destas informações no momento da importação dos dados via TrackMaker®. Objetivando otimizar o desempenho do Google Earth®, foi feita a conversão dos alimentadores de média tensão por pacotes, ou seja, as subestações foram separadas em arquivos distintos e a carga dos mesmos se deu de forma isolada. Este procedimento permitiu que o usuário selecionasse uma dada subestação/alimentador e somente os dados desta ficassem visíveis no Google Earth®. Dessa forma, a performance do referido software tornou-se mais simples e ágil.

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2.2 Definindo o Traçado Médio

De posse da coordenada do ponto de fornecimento (carga), iniciamos o Google Earth® e inserimo-la como um “New Placemark”. Imediatamente, o programa mostra a localização deste ponto na tela e, conhecendo-se a subestação que atenderá o cliente potencial, ativamos a visualização da mesma no Google Earth®. Assim, iniciamos a definição do traçado à mão livre utilizando a ferramenta “Measure Path”, no qual, o projetista encontrou o melhor encaminhamento considerando os acidentes geográficos de uma dada região tais como serras, montanhas, áreas de preservação, principais estradas, áreas cultivadas, rios e lagos (figura 2).

Figura 2 -Novo traçado (pontilhado em vermelho) sendo definido pelo projetista Após a definição do traçado médio (figura 2), os dados foram salvos no Google Earth® e transferidos para um GPS (via arquivo GPX). Na falta deste equipamento, o arquivo pode ser impresso para orientação do topógrafo em campo. Entretanto, a utilização do GPS, facilita a localização dos pontos em campo, além de orientá-lo no cumprimento do traçado georeferenciado definido para aquele atendimento. No exemplo acima, foi conhecida também a extensão do novo ramal (3,15 km).

3. RESULTADOS Este trabalho foi implantado na Gerência de Expansão Norte – DO/EN e, na fase inicial, foram convertidas 8 subestações da região Norte, conforme a seguir:

• Monte Claros 1 • Janaúba 1 • Janaúba 2 • Francisco Sá • Manga 1

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• Manga 2 • Porteirinha 1 • Mocambinho.

Como experiência piloto, as amostras de subestações acima se mostraram eficazes para teste da metodologia e resultados propostos. Outra vantagem obtida com esse projeto foi a possibilidade de emissão de orçamentos estimativos mais precisos sem o desenvolvimento do projeto executivo. Considerando que apenas 38% dos orçamentos solicitados pelos clientes tornam-se efetivamente obras, esta metodologia representa uma imediata redução de custos na área de Expansão, que passam a contar com orçamentos com maior precisão sem a necessidade de elaboração de projetos executivos. Além disso, a ferramenta mostrou-se eficaz no apoio às áreas de planejamento das redes futuras, visto a possibilidade de simular e prever os valores envolvidos nos investimentos programados para uma determinada região.

4. DISCUSSÃO A capacidade de obtenção de orçamentos de redes com maior precisão, além do auxílio na definição do menor e melhor traçado e, conseqüentemente, no menor custo para o atendimento aos clientes, este trabalho possibilitou ainda a informatização e controle do processo de distribuição de serviços aos topógrafos. Como os dados ficaram gravados na estação de trabalho do projetista (disco rígido) através do Google Earth®, o controle dos serviços tornou-se mais confiável, uma vez que cada ponto a ser projetado foi previamente consultado no Google Earth® antes de ser encaminhado efetivamente para

Figura 3 – Vista da cidade de Montes Claros e alimentador de média tensão através do Google Earth®

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levantamento em campo.

4.1 Custos Envolvidos

A Google disponibiliza três versões do Google Earth® conforme se segue:

• Google Earth – versão gratuita; • Google Earth Plus – custo de US$ 20,00 por ano; • Google Earth Pro – custo de US$ 400,00 por ano;

De acordo com as regras de licença de uso do software Google Earth®, somente a versão Pro pode ser utilizada em corporações. Como a aplicação roda na maioria das máquinas presentes nas áreas de Expansão (ver especificação da máquina do projeto piloto em “Resultados”) e considerando os altos custos de elaboração de projetos executivos definitivos, consideramos extremamente viável a utilização desta versão visto os elevados custos de aquisição de softwares de geoprocessamento disponíveis no mercado. A resolução das imagens disponibilizadas pelo Google Earth® ainda não é a ideal para se obter melhores resultados. Entretanto, com o grande interesse mundial por softwares de imagens geográficas, evoluções futuras certamente virão. Lembramos ainda que nenhuma alteração no desenvolvimento do trabalho precisa ser efetuada no caso de atualização das imagens por outras de melhor definição. Outro fator percebido é a data de atualização das imagens. De acordo com o site http://earth.google.com, a maioria das imagens disponíveis para a América do Sul são do período de 2002 a 2005. Nas amostras realizadas acima não percebemos interferência nos resultados por esse motivo.

5. CONCLUSÃO A conversão dos dados do programa de georreferenciamento da Cemig (Gemini) para o Google Earth® ocorreu de forma transparente, mas percebemos que o mesmo ficou um pouco lento com a inserção de muitas subestações ao mesmo tempo. Esse problema foi contornado com a visualização de somente uma subestação por vez. Nos testes realizados foi utilizado um computador Pentium4, placa de vídeo onboard com 256 Mbytes de memória RAM e 1.8 GHz de velocidade. Vistos os problemas de desempenho relatados anteriormente, recomendamos a utilização de uma estação com no mínimo 512 Mbytes de memória RAM e placa aceleradora gráfica de no mínimo 64 Mbytes de memória. Após avaliação das amostras disponíveis nos resultados, concluímos que o desenvolvimento descrito acima proporciona um ganho expressivo na definição do traçado médio da rede e para definição de orçamentos estimativos de precisão, uma vez que é possível prever a maioria dos acidentes geográficos e assim, chegar a valores mais próximos dos reais ao invés do simples cálculo por distância da rede à carga. Além disso, este trabalho atenua os riscos do topógrafo fazer a derivação de um ponto mais distante da carga, o que oneraria ainda mais os custos de projeto e construção da rede. Percebemos ainda que a análise de extensões de rede abaixo dos 500 metros não trouxe ganhos significativos do ponto de vista da otimização do traçado. Este fator foi atribuído à baixa resolução das imagens, que não proporcionaram níveis de detalhes suficientes para ajuste fino do traçado. Ainda assim, a análise de alguns casos deste tipo foram válidas, visto a possibilidade de detectar previamente alguns acidentes geográficos de maior vulto (travessia de grandes rios, por exemplo).

Recomendamos ainda que a atualização e importação dos dados da base TrackMaker® para Google Earth® seja feita mensalmente, uma vez que com a rápida expansão da rede visto a universalização, o dinamismo do sistema elétrico também é grande.

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Finalmente, outra vantagem percebida por este trabalho, é a informatização do gerenciamento dos arquivos distribuídos aos topógrafos, uma vez que todas análises podem ficar gravadas no Google Earth® diretamente na estação de trabalho do projetista com detalhes das suas características, tais como topógrafo responsável, data da análise, extensão prevista, custo médio, etc.

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1 INTERNET: Google Earth: http://earth.google.com 2 INTERNET: Instituto Nacional de Metereologia - http://www.inmet.gov.br/ 3 INTERNET: Garmin International - http://www.garmin.com/ 4 GARMIN INTERNATIONAL: Manual do Usuário GPS Garmin Etrex Vista® 5 CEMIG: SIGEM WEB REPORTS 6 CEMIG: ND-3.2 - Projetos de Redes de Distribuição Aéreas Rurais. Belo Horizonte / MG,

dezembro/2000. 7 CEMIG: ND-3.2 - Instalações Básicas de Redes de Distribuição Aéreas Rurais. Belo

Horizonte / MG, setembro/2001.