Reconstruir o polígono certificado na 2a norma de geo usando o Autocad Civil 3D

Este tutorial mostrará como usar o Autocad Civil para reconstruir um polígono já certificado pela 2ª Norma de Georreferenciamento em um arquivo de CAD.

Este procedimento pode ser aproveitado por exemplo: Reconstruir o polígono para comparação de sobreposição, aproveitamento para o CAR, visualizar no Google Earth, e outras mais que surgirem.

O tutorial é bem detalhado com muitas copias de telas do procedimento e o vídeo deste procedimento será disponibilizado no youtube o mais breve possível.

Começando:

O Autocad Civil ou Map, diferentemente do Autocad padrão e muito conhecido, possui capacidade de trabalhar com sistemas de coordenadas geográficas enquanto o Autocad padrão não o tem, pois "simula" um sistema UTM quando de fato, é somente o sistema Cartesiano (plano cartesiano X e Y, lembra?). Por isso vamos primeiro definir o sistema de coordenadas usadas em nosso trabalho, que será aqui o sistema UTM fuso 22.

Mude o espaço de trabalho do Civil 3D para Planejamento e Análise ou para quem o tem em inglês Planning and Analisis. 

Veja que agora há uma opção de definição do sistema de projeção a ser usado neste desenho clicando em Assign

Clicando no ícone aparece então os sistemas de coordenadas disponíveis para o Civil 3D. Vamos escolher não o sistema Autodesk e sim o usado pelo INCRA que é o EPSG visto abaixo.

Na janela seguinte podem ser vistos todos os sistemas de coordenadas e para encontrarmos o SIRGAS 2000 UTM fuso 22 basta digitar o código do mesmo, que é 31982 dentro da caixa SEARCH e por fim, clique em Assign para definir o sistema de coordenadas no desenho.

Agora que o sistema de coordenadas foi definido é importar o arquivo contendo os pontos (e suas coordenadas) para dentro do desenho. Para isso clique em INSERT > POINTS FROM FILE ou nos Autocad em português INSERIR  > PONTOS DO ARQUIVO.

Ao clicar será mostrada a tela vista na próxima figura, onde configuraremos o formato em que os dados serão entendidos dentro do arquivo de texto.

Aqui fazemos uma pausa no Autocad Civil 3D para mostrar como foram obtidos os pontos com as coordenadas do imóvel certificado pela 2ª norma de georreferenciamento.

Todos os imóveis já certificados pela 2ª norma de georreferenciamento estão disponíveis no site do INCRA onde encontra um link para o Acervo Fundiário i3Geo.

Uma vez na página, navegue até o local do imóvel fazendo o zoom necessário até que possa ver na totalidade o seu imóvel de interesse.

Ao clicar sobre o imóvel pode ser visto o quadro com as informações do imóvel certificado e a partir da informação num_certificação faremos um copiar/colar para a página do disponibilizador de coordenadas do INCRA.

Copiado o número da certificação, na página do disponibilizador de coordenadas cole no campo NÚMERO DA CERTIFICAÇÃO e clique em BUSCAR GEOMETRIA. Aparecerão os dados do imóvel certificado e na parte de baixo um ícone semelhante a um X verde, clique nele e a planilha Excel com as coordenadas do imóvel será baixada.

Abrindo a planilha Excel com as coordenadas podemos encontrar todos os pontos do perímetro do imóvel e a partir dela faremos algumas alterações.

A primeira alteração será remover a primeira linha da planilha onde se lê Coordenada X e Coordenada Y e em seguida inserir uma coluna a esquerda das coordenadas de longitude para que possam ser escritos os nomes para os pontos (no arquivo vêm somente as coordenadas, mas nenhum nome para os vértices).

Agora no Excel é só juntar todos os dados das colunas em uma só, usando o comando CONCATENAR do próprio Excel. Clique na primeira célula da coluna D e escreva então:

=CONCATENAR(A1&" "&B1&" "&C1).

Depois de digitar a fórmula e para usar a mesma fórmula para todas as demais linhas, clique no canto da célula D e arraste para baixo até a linha final que contem as coordenadas.

Já feito o procedimento copie tudo selecionando os dados e cole em um bloco de notas e depois salve como .TXT no local de seu projeto em outro qualquer até que seja importado pelo Autocad Civil 3D.

Voltando ao Autocad Civil 3D, havíamos parado na janela de configuração do formato de pontos a serem importados. Nesta etapa definiremos como o software entenderá o conteúdo do arquivo texto a ser importado. Assim, criamos nosso próprio formato clicando em Manage Formats / Gerenciar Formatos como visto na figura a seguir:

Ao clicar será mostrado uma janela com diversos formatos já prontos pelo Autocad, no entanto criaremos um formato próprio pois os nativos do Autocad são mais adequados aos sitemas métricos de coordenadas: Locais, UTM e semelhantes a X, Y e Z, e não ao formato de coordenadas geográficas que o INCRA disponibiliza. Então clique em NEW (Novo) e em seguida em User Point File (Arquivo de ponto do usuário).

Na janela seguinte dê um nome para o formato escolhido, maque a caixa de transformação de coordenadas geográficas para UTM e no campo a direita "Delimited By (Delimitado por)" insira um espaço em branco, clicando dentro com o mouse e teclando a barra de espaços, e por fim clique no ícone do Globo para escolher em qual fuso UTM as coordenadas serão transformadas.

Na janela seguinte defina o país como Brasil, clique no sistema de coordenadas disponível, que será o SIRGAS 2000 no fuso 22 depois em OK.

Na janela seguinte serão definidos o que cada campo do formulário carregará. Clicando sobre o texto <unused> aparece a janela de opções onde serão escolhidos nesta ordem: Poin Number (Número do ponto), depois Degree-Longitude (Graus da Longitude) depois clique em OK e depois no próximo <unused> a direita e escolha Minutes-Longitude (Minutos da Longitude), depois repita o processo para as demais informações.

Ao final teremos um formato idêntico ao encontrado nos dados do arquivo TXT já criado e como é visto na figura a seguir.

Para testar como ficou configurado, clique em LOAD e carregue o arquivo TXT criado e depois em PARSE para ver a distribuição dos dados.

Ao clicar em OK, volta-se a tela anterior e então marque o formato criado com duplo clique sobre o nome e depois em CLOSE.

Pronto, o modelo já foi criado. Na janela seguinte, clique sobre o botão de + e marque o arquivo TXT a ser importado para o desenho, depois certifique-se que o formato está correto e por fim em OK e os pontos serão carregados para o desenho.

Finalmente, os pontos estão todos no desenho em formato chamado pelo Autocad Civil 3D de COGO Point, que é diferente do POINT usado pelo Autocad padrão.

Este formato de pontos, muito usado em topografia, pode ser configurado em muitos formatos e usaremos um dos mais simples para ilustrar nosso trabalho.

Veja na imagem a seguir que o ponto está sem a identificação e somente com o símbolo.

Para personalizar o estilo do ponto clique em Point Groups > All Points e com o botão direito do mouse escolha Properties (Propriedades). 

Será aberta uma janela para a configuração do estilo de pontos e Labels (etiquetas) dos pontos. Escolha a opção vista na imagem.

Clique em Apply (Aplicar) e verá que os números dos pontos pode ser visto.

Neste exemplo foram importado 731 pontos de um perímetro já certificado, logo, desenhar uma polilinha do ponto 1 ao 731 clicando um por um será um tanto demorado. Então usaremos uma ferramenta do Civil 3D que liga automaticamente a polilinha a uma sequencia de pontos.

Esta linha de comando é bastante simples, bastando digitar 'PN  (apóstrofo PN) tecla ENTER depois digite de qual ponto a qual ponto deseja a polilinha. Aqui digitamos 1-731 que indica que desejamos uma polilinha passando pelos pontos 1,2,3,4 . . . até o 731.

Observe na figura a seguir que a polilinha sempre deve terminar um vértice antes do inicio, onde será fechada primeiro teclando ESC apenas uma vez, o que faz a linha ainda ficar no cursor do mouse e por fim clique no primeiro vértice para fechar a linha e ESC duas vezes para sair do comando.

Bom, isto finaliza o tutorial. Mas caso o usuário tenha uma conta na Autodesk (que pode ser criada gratuitamente entrando no site www.autodesk.com) fazendo o login no Civil 3D este mostra uma opção de ver na tela as imagens do Bing Maps (semelhante ao Google Earth) como pode ser visto na imagem a seguir. O menu para esta função é o Geolocation.

Então como o local já foi definido e também o sistema de coordenadas a imagem será carregada a partir do servidor (necessita conexão com a internet).

Por fim, se deseja ver o seu polígono desenhado no civil representado no Google Earth, use a ferramenta Export KML que é bem simples.

É isso. Em breve postarei um vídeo no youtube deste mesmo procedimento.

Caso tenham alguma dúvida enviem e-mail para luisandersoncerinopires@gmail.com.

Converter Planilha de Dados Cartográficos para Planilha ODS modelo SIGEF

Este tutorial mostra como fazer de modo simples a conversão de uma planilha de dados cartográficos utilizada na segunda norma técnica de georreferenciamento para o modelo agora usado pelo SIGEF.

Usaremos somente o Microsoft Excel e seu recurso conhecido como MACRO, o que nada mais é que uma sucessiva repetição de procedimentos que seriam feitos manualmente pelo usuário.

Vamos aos procedimentos:

1- Abra o Microsoft Excel e verifique se a guia de DESENVOLVEDOR está habilitada, pois sem ela não será possível a criação ou execução de MACROS.

Figura 01- Verificar se as macros estão habilitadas

Figura 02 - Habilitar a guia Desenvolvedor

Figura 03 - Habilitar o editor de macros Visual Basic

Agora que o edito de macros esta habilitado, copie e cole a macro dentro e mova o cursor para o inicio da mesma e clique no botão de rodar a macro (botão verde semelhante ao PLAY).

Figura 04 - Colar a macro no Modulo do editor de macros do Excel

Após executada a macro todos os dados da planilha de dados cartográficos estarão no formato exigido pelo SIGEF e também já na área de transferência do windows, podendo assim já colar diretamente na planilha ODS modelo.

Figura 05 - Planilha de dados cartográficos já pronta para copiar (Ctrl + C)

Figura 06 - Dados já colados na planilha ODS em formato exigido pelo SIGEF

Agora que a maior parte do trabalho foi feita, os ajustes finos ficam por conta do usuário, como a guia de identificação, fazer uma conferência nos métodos de posicionamento e tipos de limites, etc.

Aos interessados na macro enviem e-mail para luisandersoncerinopires@gmail.com e responderei.

Obrigado,

Luis Anderson Cerino Pires - Eng. Agrimensor

A SOMA DAS ÁREAS DE PARCELAS DESMEMBRADAS É IGUAL AO TODO JÁ CERTIFICADO ?

            Muitos colegas e eu também tem se perguntado se no ato do desmembramento de um imóvel rural já certificado, se a soma das parcelas será idêntica a um todo já certificado?

Esta pergunta é válida para uma situação onde o Registrador Imobiliário poderá encontrar uma situação onde seu registro do imóvel encontra uma área, por exemplo, de 10000 ha e então é feita uma venda e consequente desmembramento da matricula original e o processo entregue após a certificação das parcelas pelo SIGEF mostra duas partes de 5000,05 ha, perfazendo um total agora de 10000,10 ha.

Objetivo

            O objetivo primário deste trabalho é de executar os cálculos de áreas no sistema geodésico local a partir de um suposto desmembramento de um imóvel já certificado em outras duas áreas distinta aqui chamadas de Parcela Norte e Parcela Sul.

Neste exercício teórico serão usados os critérios de cálculo de área no Sistema Geodésico Local definidos no manual do SIGEF para um imóvel já certificado pelo mesmo SIGEF em uma situação hipotética de desmembramento, para verificar se a soma das áreas das parcelas desmembradas será igual a área já certificada.

Aqui usaremos como exemplo a Fazenda Dalafini, localizada no município de Vila Rica-MT que possui uma área considerável e poucos vértices em seu perímetro. Este é um imóvel em que participei ativamente do levantamento de campo e montagem do processo de georreferenciamento e certificação e este imóvel pode ser encontrado no site do SIGEF clicando no link na Figura 01.

Imóvel objeto do estudo

            O imóvel certificado e objeto deste estudo será a fazenda DalafinI, já certificada segundo os critérios da 3ª Norma de Georreferenciamento pelo SIGEF.

            O imóvel possui uma área de quase 10000 ha em poucos vértices o que permite uma simplicidade maior para os cálculos como também minimiza os efeitos de arredondamentos em casas decimais muito afastas quando em área pequenas.

            Na figuras 01 e Figura 02 vemos o memorial descritivo certificado pelo SIGEF assim como o mapa também emitido pelo SIGEF.

Figura 01 – Memorial descritivo do imóvel já certificado pelo SIGEF - fonte http://sigef.incra.gov.br/autenticidade/4075fbc3-5bac-47fe-98e5-286697987a2c/

Figura 02 – Mapa do imóvel já certificado pelo SIGEF - fonte http://sigef.incra.gov.br/autenticidade/4075fbc3-5bac-47fe-98e5-286697987a2c/

Referencial Teórico

Para calcularmos as coordenadas de um ponto no  Sistema  Geodésico Local seguiremos as orientações do Manual Técnico obtido no site https://sigef.incra.gov.br/static/documentos/manual_tecnico_posicionamento_1ed.pdf onde cita:

“9.1 CONVERSÃO DE COORDENADAS CARTESIANAS GEOCÊNTRICAS PARA LOCAIS

A conversão de coordenadas cartesianas geocêntricas (X, Y, Z) para coordenadas cartesianas locais (e, n, u) é feita por meio do método das rotações e translações, conforme modelo funcional a seguir:

Figura 03 – Matriz para conversão das coordenadas geográficas para o sistema cartesiano.

Fonte - https://sigef.incra.gov.br/static/documentos/manual_tecnico_posicionamento_1ed.pdf página31

Onde:

e, n, u = são as coordenadas cartesianas locais do vértice de interesse;

X, Y, Z = são as coordenadas cartesianas geocêntricas do vértice de interesse;

φ₀, λ₀ = são a latitude e a longitude adotadas como origem do sistema;

X₀, Y₀, Z₀ = são as coordenadas cartesianas geocêntricas adotadas como origem do sistema.

9.3 ÁREA

O cálculo de área deve ser realizado com base nas coordenadas cartesianas locais referenciadas ao SGL. Desta forma, os resultados obtidos expressam melhor a realidade físicas, quando comparados aos valores referenciados ao Sistema UTM, que era adotado anteriormente. As distorções nos valores de área se tornam maiores na medida em que as parcelas aumentam sua superfície. Cálculos Manual Técnico de Posicionamento Página: 31. O cálculo de área deve ser realizado pela fórmula de Gauss, com base nas coordenadas cartesianas locais (e, n, u) e expresso em hectares.

No mesmo manual podemos ver também como serão convertidas as coordenadas geográficas dos limites da parcela para o Sistema Geodésico Local ”

Encontrando a origem do Sistema Geodésico Local

Aqui usaremos o software Microsoft Excel para efetuar os cálculos das matrizes e faremos as substituições dos parâmetros vistos na figura 02.

Na figura 03 vemos as coordenadas geográficas em formato decimal da parcela certificada e seguindo o manual do SIGEF a origem do sistema será a média das coordenadas da parcela.

Figura 04 – Quadro de coordenadas geográficas no Excel – Fonte: O Autor

Fazendo as substituições teremos φ₀= -9,991237592 λ₀= -51,462457545 h₀= 342,112666667.

Figura 05 – Calculando a primeira matriz

Fonte - https://sigef.incra.gov.br/static/documentos/manual_tecnico_posicionamento_1ed.pdf página31

Figura 06 – Calculando a primeira matriz - Fonte: O Autor

Após efetuadas a operações de multiplicação de matrizes, encontraremos então as coordenadas cartesianas geocêntricas da origem do nosso sistema.

Aqui as coordenadas geográficas certificadas foram convertidas para coordenadas cartesianas geocêntricas usando o software PROGRID como visto na figura 05.

Figura 07 – Arquivo do PROGRID de coordenadas geográficas convertidas para cartesianas geocêntricas. – Fonte: O Autor

            Seguindo o manual do SIGEF será calculada a matriz da diferença entre as coordenadas cartesianas geocêntricas do ponto de interesse e as coordenadas cartesianas geocêntricas da origem do sistema (a média de todas as coordenadas cartesianas geocêntricas da parcela certificada).

            Para o cálculo da segunda matriz será a diferença entre as coordenadas do ponto de interesse e o ponto de origem do sistema usando as coordenadas cartesianas geocêntricas.

Figura 08 – Calculando a segunda matriz, a diferença entre as coordenadas cartesianas.

Fonte - https://sigef.incra.gov.br/static/documentos/manual_tecnico_posicionamento_1ed.pdf página31

Efetuando os cálculos encontramos como visto na figura 06 os valores para as diferenças entre as coordenadas cartesianas geocêntricas do ponto de interesse em relação ao ponto desejado, que são os pontos do perímetro da parcela certificada.

Figura 09 – diferenças entre as coordenadas cartesianas geocêntricas. – Fonte: O Autor

Neste ponto, faremos o cálculo apenas para o primeiro valor de coordenada para ilustrar como é alcançado, sendo então no Excel repetido linha após linha para todos os vértices da parcela certificada.

Figura 10 – Cálculo de um dos vértices no plano topográfico local. – Fonte: O Autor

Aqui foram somados os valores 150000 em X e 250000 em Y seguindo a NBR 14166 onde deverá ser seguida a seguinte fórmula:  X_p = 150000 + x_p  e  Y_p = 250000 + y_p para eliminar as coordenadas negativas do sistema local.

Figura 11 – Quadro com as coordenadas topográficas locais dos vértices da parcela – Fonte: O Autor

            De posse de todas as coordenadas topográficas locais podemos então calcular a área plana da parcela certificada de acordo com a fórmula de Gauss e dada em hectares.

Figura 12 – Cálculo da área plana da parcela certificada pelo método de Gauss. – Fonte: O Autor

Calculando as áreas das parcelas desmembradas

             Após o desmembramento da área total em duas outras novas parcelas, estas novas parcelas serão objeto de certificação e geram novas áreas individuais. Neste desmembramento foi incluído o vértice (aqui fictício com nome de B1P-M-0655) inserido perpendicularmente entre a linha que liga os vértices B1P-M-0653 e B1P-M-0654, como visto na figura 13.

Figura 13 – Quadro de coordenadas geográficas da parcela norte – Fonte: O Autor.

Figura 14 – Quadro de coordenadas geográficas da parcela sul

            Figura 15 – Representação da Parcela Note e Parcela sul – Fonte: O Autor

Para encurtar todo o processo mostrarei aqui somente o quadro das coordenadas topográficas locais já calculadas para a parcela norte e também um quadro para a parcela sul. Então podemos ver já as coordenadas topográficas locais para as parcelas norte e sul e suas áreas individuais já calculadas.

Figura 16 - Quadro de coordenadas topográficas locais da parcela norte – Fonte: O Autor

Figura 17 – Quadro de coordenadas topográficas locais da parcela sul – Fonte: O Autor

Conclusão

            Utilizando exatamente as matrizes como informado pelo manual do SIGEF foi visto primeiramente que a área encontrada para o imóvel difere do arquivo de memorial em PDF disponibilizado pelo SIGEF em cinco metros quadrados da área calculada aqui neste exercício. Esta diferença não é explicada pelo SIGEF pois o mesmo não disponibiliza publicamente se aplica alguma regra específica de arredondamentos ou aproximações em algum dos passos calculados tornando assim, muito difícil que se chegue até a ultima casa decimal idêntica ao documento que será gerado pelo sistema SIGEF antes de uma certificação.

Tomando como certa a área do todo e efetuando a somatória das parcelas teoricamente desmembradas encontramos  (5154,3588 + 4692,9307 – 9847,4174) = 0,1279 ha. Assim, como um exercício teórico, foi demonstrado que a soma das parcelas pode não ser igual ao todo, levantando o questionamento sobre qual será o posicionamento tomado pelo registrador imobiliário quando diante da situação.

Ao meu entender pode ser aplicada a lei 10931/2004 que diz:

Art. 213. O oficial retificará o registro ou a averbação:

e) alteração ou inserção que resulte de mero cálculo matemático feito a partir das medidas perimetrais constantes do registro;

Caso algum colega já tenha desmembrado um imóvel e tenha encontrado valores da soma das parcelas igual ao todo (ou diferente), por favor entre em contato para contribuir com todos os interessados.

Luís Anderson Cerino Pires – Engº Agrimensor –  luisandersoncerinopires@gmail.com