Entenda como a TideWise utiliza embarcações autônomas para a oferta deste serviço
Você sabia que aproximadamente 71% da superfície da Terra é coberta por água? Desse número, cerca de 96,5% é encontrado nos oceanos e o restante é dividido basicamente entre lagos, rios, geleiras e lençóis subterrâneos. Dessa imensidão, boa parte dessas áreas e ecossistemas subaquáticos ainda permanecem desconhecidos e inexplorados.
Para conhecer melhor esse mundo e entender mais sobre as características e a topografia do fundo dos rios, mares e oceanos, é utilizado uma técnica chamada batimetria.
Nesse artigo, vamos explicar mais o que é a batimetria e como as embarcações autônomas estão transformando esse mercado.
O que é batimetria?
A batimetria é uma técnica que se dedica ao mapeamento das profundezas de corpos aquáticos, ou seja, é a medição e a representação da topografia do fundo de rios, mares e oceanos. Além da medição da profundidade, esse estudo também inclui a identificação do relevo submarino e a criação de mapas tridimensionais do fundo do mar.
A palavra “batimetria” vem do grego bathýs, que significa profundo, e metrón, que significa medida. A batimetria permite obter informações sobre as características físicas do fundo mar, como montanhas submarinas, cordilheiras, vales, planícies abissais e canyons subaquáticos.
Para o mercado portuário e offshore, esse serviço auxilia no monitoramento do canal de acesso portuário, diagnóstico de possíveis assoreamentos, previsão e planejamento de dragagem, manutenção do calado portuário, alargamento de praias, pesquisas arqueológicas submarinas e muito mais.
Como a batimetria é realizada?
Para realizar a batimetria, são utilizados equipamentos específicos, como sonares multifeixe (MultiBeam Echosounder), IMU (inertial measurement unit), e sistemas de posicionamento de alta precisão (via satélite com correção RTK). Os sonares multifeixes emitem pulsos sonoros em direção ao fundo do mar e medem o tempo que leva o som retornar ao sensor após ser refletido pelas superfícies submersas. Com base nesse tempo de retorno do som e conhecimento da posição exata da embarcação e da atitude da mesma (roll, pitch, yaw), é possível calcular a profundidade em determinado ponto.
O serviço de batimetria é utilizado para gerar cartas, plantas e modelos digitais (2D e 3D) do assoalho marinho. Já os sensores LiDAR são utilizados para a detecção de dados através de feixes de luz, acima da linha d’água, realizando o mapeamento de encostas, enrocamentos e paredes de canais, por exemplo.
A fusão dos dados de batimetria aos dados do Lidar permitem a construção tridimensional do ambiente em altíssima resolução. Permitindo que o cliente planeje ou verifique obras e/ou ativos na região de interesse.
A batimetria em Levantamentos Hidrográficos
Embora a batimetria e o Levantamento Hidrográfico estejam relacionados ao estudo de corpos de água, existem diferenças importantes entre esses dois conceitos.
Enquanto a batimetria se restringe ao estudo e as técnicas utilizadas para a medição e mapeamento da profundidade de corpos aquáticos, o Levantamento Hidrográfico é um serviço mais abrangente que engloba tanto a batimetria quanto outros outros dados relevantes, como a coleta de dados geoespaciais relacionados à topografia terrestre, marés, correntes, qualidade da água, vegetação subaquática e outros elementos relevantes para a navegação e a gestão costeira.
O Levantamento Hidrográfico é utilizado para produzir cartas náuticas atualizadas, fornecer informações para a navegação segura, apoiar projetos de engenharia costeira, estudos de impacto ambiental, monitoramento de áreas costeiras e fornecer dados para pesquisas científicas. Por gerar dados relevantes, uma empresa que deseja realizar este tipo de serviço precisa conhecer e estar alinhado com as normas da NORMAM-25.
Conheça a NORMAM-25:
A NORMAM-25 é uma norma estabelecida pela Marinha do Brasil que possui as diretrizes para a execução de Levantamentos Hidrográficos no território nacional. Ela é conhecida como “Normas da Autoridade Marítima para Levantamentos Hidrográficos” e fornece diretrizes claras, estabelecendo requisitos técnicos e operacionais para as empresas e organizações que realizam esses levantamentos, contribuindo para a produção de dados confiáveis e precisos para fins de navegação, planejamento costeiro, pesquisa científica e outras aplicações relacionadas aos ambientes aquáticos.
Alguns pontos importantes que estão presentes na NORMAM-25, são:
Licenciamento: A NORMAM-25 estabelece os requisitos para obter a autorização necessária para a execução de levantamentos hidrográficos no Brasil. Ela define os procedimentos para a obtenção da Licença para Levantamentos Hidrográficos (LLH) junto à Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN) da Marinha do Brasil. A TideWise é inscrita sob o numero 424 no Cadastro de Entidades Executamtes de Levantamentos Hidrograficos e nos termos da Normas da Autoridade Maritima para Levantamentos Hidrograficos - NORMAM-25/DHN.
Especificações técnicas: A norma estabelece as especificações técnicas para os equipamentos utilizados nos levantamentos hidrográficos, incluindo os sistemas batimétricos, sonares multifeixe e outros instrumentos relevantes. Ela define critérios de precisão e desempenho para garantir a qualidade dos dados coletados.
Procedimentos operacionais: A NORMAM-25 estabelece os procedimentos operacionais que devem ser seguidos durante os levantamentos hidrográficos. Isso inclui informações sobre o planejamento das missões, métodos de coleta de dados, processamento e análise dos dados, além da geração de produtos cartográficos.
Normas internacionais: A norma também faz referência a normas e padrões internacionais estabelecidos pela Organização Hidrográfica Internacional (IHO), garantindo que os levantamentos hidrográficos realizados no Brasil estejam em conformidade com as melhores práticas e padrões internacionais. A tecnologia da Tidewise é capaz de produzir informações de batimetria (survey) com qualidade Special Order IHO.
Para mais informações sobre a NORMAM-25, acesse o site da Marinha do Brasil.
Uso e vantagens de embarcações autônomas em levantamentos batimétricos
As embarcações autônomas têm se mostrado cada vez mais úteis e vantajosas para a oferta de serviços de levantamentos batimétricos. Além da maior segurança e do baixo custo operacional, o uso de um USV (Uncrewed Surface Vessel), também possui uma menor pegada de carbono quando comparada a embarcações convencionais.
Outros pontos favoráveis do uso de embarcações não tripuladas, são:
- Coleta eficiente de dados: As embarcações autônomas podem operar de forma contínua, o que permite uma coleta de dados mais eficiente. Elas podem percorrer rotas predefinidas de maneira sistemática, cobrindo áreas extensas de forma precisa e por longos períodos, sem a necessidade da troca de tripulação.
Flexibilidade e adaptabilidade: O Tupan, a embarcação autônoma da TideWise, é um USV versátil que pode ser projetado e adaptado para se adequar a diferentes tipos de ambientes marinhos. Eles podem operar em áreas rasas, em águas costeiras e em áreas remotas, onde o acesso é desafiador para embarcações tripuladas. Além disso, podem ser configurados para se adaptar a diferentes profundidades e condições de maré.
- Maior precisão e resolução: O USV Tupan pode ser equipado com sistemas de coleta de dados de alta precisão, como sonares multifeixe, que permitem uma coleta de dados mais detalhada e precisa da batimetria. Isso resulta em mapas e modelos do fundo do mar com maior resolução e qualidade.
Essas são apenas algumas das vantagens do uso de embarcações para a realização de Levantamentos Batimétricos. Aqui na TideWise, o USV Tupan é capaz de realizar esse tipo de serviço de maneira extremamente eficiente e confiável.
Como a TideWise pode te ajudar no trabalho de Levantamento Hidrográfico?
A TideWise é a primeira e a mais experiente empresa operadora de barcos não tripulados do Brasil a se registrar no CHM (Centro de Hidrografia da Marinha), e a primeira a obter permissão para realizar levantamentos hidrográficos de ordem especial Categoria A. Esses levantamentos são realizados utilizando especificações técnicas que permitam que os dados obtidos sejam aproveitados na atualização de documentos náuticos.
Aqui na TideWise já integramos o USV Tupan com sensores de diversos fabricantes, como R2sonic, Norbit e Kongsberg capazes de realizar batimetrias em águas de até 600m profundidade. Isso atesta a capacidade de nossa embarcação autônoma realizar esse tipo de serviço com extrema flexibilidade.
Como estudos de caso, podemos apresentar uma operação de batimetria que executamos na Bélgica em 2022 e outra operação que executamos no Rio de Janeiro/RJ em 2023. Ambas as operações são representativas pelo seu ineditismo, quebrando paradigmas da indústria naval.
Na primeira operação executamos um serviço de inspeção de ativos offshore em um complexo eólico offshore no Mar do Norte em águas territoriais belgas. Essa operação compreendeu atividades acima e abaixo da linha d'água (saiba mais detalhes vendo o vídeo abaixo), porém, vamos nos ater ao escopo de batimetria da operação. Realizamos a inspeção de pouco mais de 15 km de cabeamento submarino em profundidade que variam de 25 a 35m e distância da costa de aproximadamente 30 a 40 km, utilizando o ecobatímetro multifeixe Norbit iWBMS instalado no USV Tupan. Esse sensor tem a capacidade de realizar batimetria de águas de até 600m de profundidade e os dados coletados foram processados pelo pacote de processamento NaviSuite Kuda, da companhia dinamarquesa EIVA. Essa etapa da operação foi realizada em aproximadamente 1h45, com incerteza total propagada (TPU, na sigla em inglês) de menos de 0,25m.
Para mais detalhes da operação, confira a matéria da revista alemã German Wind Power que conta com relatos dos Gerentes de Inovação e de Ativos Offshore da companhia Elia Group, cliente do serviço. Assista ao vídeo da operação realizada na Bélgica:
Em parceria com a Kongsberg, também realizamos uma Batimetria Categoria A autônoma com o nosso USV Tupan, uma demonstração de sistema inédito no país. Para a demonstração, utilizamos o sensor EM 2040P Multibeam EchoSounder da Kongsberg, o primeiro ecobatímetro multifeixe de banda larga de 3 setores do mercado, agora disponível como um sistema de 200 - 700 kHz.