1. Visão geral do sistema
O EasyPlanning é um módulo computacional de apoio ao planejamento hidrográfico, projetado para gerar, de forma sistemática e parametrizável, linhas de sondagem e linhas de verificação a partir de um eixo principal e de uma borda poligonal. O módulo está integrado ao MBES Calculator e organiza sua operação em torno de prévia operacional, execução final, mapa, métricas, resumo técnico e log.
A integração ao MBES Calculator não altera a natureza geométrica do problema tratado. O núcleo do módulo continua sendo a definição espacial das linhas, a estimativa de equidistâncias e a sumarização do esforço operacional. O que muda é o ambiente de uso, que agora é compartilhado com outras ferramentas do software e oferece fluxo mais claro de verificação antes da geração final das saídas.
O EasyPlanning não substitui a análise de cobertura real em dados adquiridos, nem o controle de qualidade a posteriori do levantamento. Sua finalidade é fornecer base geométrica preliminar, coerente e rastreável, para planejamento e comparação de cenários.
2. Fundamentação teórica
O problema tratado pelo EasyPlanning é essencialmente geométrico e pertence à fase de planejamento de levantamentos hidrográficos. Dado um eixo de referência \(\mathbf{c}(s)\), parametrizado pelo comprimento acumulado, e um domínio poligonal admissível \(P\), deseja-se construir linhas que satisfaçam um critério de espaçamento \(\Delta\), derivado de norma, escala ou sensor.
A abordagem adotada é a de geometria computacional determinística. O eixo é consolidado, prolongado nas extremidades, amostrado ao longo de seu comprimento e usado como suporte para a construção de perpendiculares locais. Essas perpendiculares, após recorte pelo polígono efetivo, materializam as LS. As LV são obtidas por curvas offset laterais do eixo consolidado e também recortadas pela borda efetiva.
O valor técnico do módulo reside em traduzir critérios abstratos de espaçamento em objetos lineares navegáveis, preservando coerência entre a geometria da área, o método de cálculo selecionado e as saídas textuais e gráficas entregues ao usuário.
3. Estrutura do módulo integrado
- Cabeçalho com identificação do módulo e mensagem de prontidão operacional.
- Botões principais para prévia, execução final, ajuda, relatório e pacote ZIP.
- Painel esquerdo com identificação, entradas, critérios de LS, parâmetros de LV, buffer, tempo e saídas.
- Painel direito com métricas resumidas, mapa operacional e resumo técnico.
- Log de processamento textual para prévia e execução final.
A estrutura operacional descrita nesta seção corresponde ao uso do módulo dentro do MBES Calculator. A documentação concentra-se nos controles disponíveis ao usuário, no fluxo de processamento e nos produtos gerados pela interface de planejamento hidrográfico.
4. Equações fundamentais
As equações abaixo refletem a lógica adotada pelo núcleo do módulo para os métodos efetivamente implementados.
$$A_{ha}=\frac{A}{10000},\qquad L_{km}=\frac{L}{1000}$$
Definição das variáveis
- $A$, área da borda efetiva, em metros quadrados.
- $A_{ha}$, área convertida para hectares.
- $L$, comprimento do eixo, em metros.
- $L_{km}$, comprimento do eixo em quilômetros.
$$\Delta_{LS}=\left(\frac{0.35\,A_{ha}^{0.35}}{L_{km}}\right)\cdot1000 \qquad \text{ANA, UHE}$$
$$\Delta_{LS}=\left(\frac{0.1\,A_{ha}^{0.25}}{L_{km}}\right)\cdot1000 \qquad \text{ANA, PCH ou CGH}$$
Método ANA
- $\Delta_{LS}$, equidistância das linhas de sondagem.
- O tipo ANA seleciona a forma funcional entre UHE e PCH ou CGH.
$$\Delta_{LS}=\left\lceil \max(3h,25)\right\rceil \qquad \text{NORMAM, Monofeixe}$$
Método NORMAM, Monofeixe
- $h$, profundidade média adotada.
- O piso de 25 m é aplicado antes do arredondamento superior.
$$W=2h\tan\left(\frac{\theta}{2}\right)$$
$$\Delta_{LS}=\left\lceil 1.5W-W\frac{C_{MB}}{200} \right\rceil \qquad \text{NORMAM, Multifeixe}$$
Método NORMAM, Multifeixe
- $W$, largura geométrica teórica de varredura.
- $h$, profundidade média.
- $\theta$, abertura angular total do swath.
- $C_{MB}$, cobertura multifeixe informada pelo usuário.
$$\Delta_{LS}=0.005\,E \qquad \text{Escala}$$
$$\Delta_{LS}=\Delta_{manual} \qquad \text{Manual}$$
Métodos Escala e Manual
- $E$, denominador da escala informada.
- $\Delta_{manual}$, valor definido diretamente pelo usuário.
$$\Delta_{LS}=2R \qquad \text{Side Scan, cobertura 100\%}$$
$$\Delta_{LS}=R \qquad \text{Side Scan, cobertura 200\%}$$
$$\Delta_{LS}=R\left(1-\frac{\alpha}{100}\right) \qquad \text{Side Scan, cobertura superior a 200\%}$$
Método Side Scan
- $R$, range lateral do side scan.
- $\alpha$, altitude relativa considerada no caso de cobertura superior a 200 por cento.
$$\Delta_{LV}=m\,\Delta_{LS}$$
Linhas de verificação
- $m$, multiplicador discreto selecionado na interface.
- No modo manual, o valor informado substitui a regra multiplicativa.
$$T=\frac{L_{tot}}{v\cdot1852}+\left(\frac{t_g}{60}\right)(N_s-1)$$
Tempo estimado
- $T$, tempo estimado em horas.
- $L_{tot}$, comprimento total de LS e LV.
- $v$, velocidade da embarcação, em nós.
- $t_g$, tempo de transição entre segmentos, em minutos.
- $N_s$, número total de segmentos.
5. Guia de uso, interface e entradas
| Grupo | Campo | Papel na aba integrada |
|---|
| Identificação | Projeto, Local, Cliente, Responsável | Entram em log, resumo técnico e relatório HTML. |
| Identificação | Equipamento ou método | Campo documental. Não altera diretamente as equações. |
| Entrada | Arquivo do eixo | Camada linear usada como eixo de referência. |
| Entrada | Arquivo da borda | Camada poligonal usada como área de recorte. |
| Entrada | Diretório de saída | Local de gravação do pacote final e dos produtos auxiliares. |
| Validação | Permitir reprojeção automática quando os dados estiverem em CRS geográfico | Admite entrada em coordenadas geográficas e reprojeta antes do processamento. |
| LS | Método de cálculo | Seleciona a família de fórmula utilizada para LS. |
| LS | Tipo ANA | Escolhe a formulação ANA entre UHE e PCH ou CGH. |
| LS | Equipamento NORMAM | Distingue monofeixe e multifeixe. |
| LS | Cobertura side scan | Seleciona a regra geométrica do método side scan. |
| LS | Escala do levantamento | Usada apenas no método Escala. |
| LS | LS manual | Usada apenas no método Manual. |
| LS | Profundidade média | Usada no método NORMAM. |
| LS | Abertura angular | Usada no NORMAM multifeixe. |
| LS | Cobertura multifeixe | Usada no NORMAM multifeixe. |
| LS | Range SSS | Usado no método side scan. |
| LS | Altitude relativa SSS | Usada apenas para side scan com cobertura superior a 200 por cento. |
| LV | Gerar linhas de verificação | Ativa ou não a construção das LV. |
| LV | Modo das LV | Seleciona multiplicador discreto ou modo manual. |
| LV | LV manual | Usada apenas quando o modo manual está ativo. |
| Operação | Aplicar buffer interno | Ativa erosão geométrica da borda antes do recorte. |
| Operação | Buffer interno | Magnitude do buffer aplicado à borda. |
| Operação | Estimar tempo de aquisição | Ativa o cálculo do tempo estimado. |
| Operação | Velocidade da embarcação | Usada na estimativa de tempo. |
| Operação | Tempo de transição entre linhas | Componente adicional da estimativa temporal. |
| Saídas | CSV simples, CSV expandido, LNW, relatório HTML | Controlam quais produtos serão realmente gravados. |
O fluxo mínimo coerente é este. Definir saídas, informar eixo, informar borda, definir diretório, revisar o método, rodar prévia operacional e só então executar a geração final.
6. Métodos de cálculo das LS
Cada método representa uma lógica diferente de planejamento. O software executa a fórmula correspondente, mas não faz julgamento hidrográfico completo sobre sua adequação ao ambiente real.
- ANA. Método empírico dependente da área e do comprimento do eixo.
- NORMAM, Monofeixe. Regra simples dependente da profundidade média, com piso de 25 m.
- NORMAM, Multifeixe. Regra geométrica baseada em profundidade, abertura angular e cobertura informada.
- Escala. Conversão direta da escala em espaçamento.
- Manual. Valor definido diretamente pelo usuário.
- Side Scan. Regra geométrica dependente do range lateral e da convenção de cobertura escolhida.
O método NORMAM multifeixe utiliza a largura geométrica teórica calculada pela profundidade e pela abertura angular informadas. A eventual limitação efetiva por range, quando avaliada na aba MB Density and Coverage, deve ser tratada como critério adicional de planejamento e conferência, não como parte automática da fórmula de LS.
7. Geração geométrica das LS e LV
A geometria final das linhas não depende apenas da equidistância calculada. Ela também depende da consolidação do eixo, da consolidação da borda, do prolongamento do eixo e do recorte final pelo polígono efetivo.
$$\mathbf{n}(s)=(-t_y(s),t_x(s))$$
$$\ell_i(\lambda)=\mathbf{c}(s_i)+\lambda\,\mathbf{n}(s_i)$$
$$LS_i=\ell_i\cap P_{clip}$$
$$LV_{n,\pm}=\operatorname{offset}(\Gamma_{ext},\pm n\Delta_{LV})\cap P_{clip}$$
Leitura conceitual
- \(\mathbf{c}(s)\), eixo parametrizado pelo comprimento acumulado.
- \(\mathbf{n}(s)\), normal local ao eixo.
- \(P_{clip}\), polígono efetivo de recorte, com ou sem buffer interno.
O recorte é parte essencial do resultado. Uma equidistância tecnicamente razoável pode ainda gerar geometrias fragmentadas ou operativamente ruins se a borda for muito irregular.
8. Estimativa de tempo e saídas
A estimativa de tempo é opcional e usa a soma dos comprimentos de LS e LV com um termo adicional de transição entre segmentos. Na prática, essa estimativa é útil para comparação preliminar de cenários, mas não deve ser lida como cronograma definitivo de campo.
| Saída | Condição de geração |
|---|
| CSV simples LS e LV | É gravado quando o usuário habilita CSV simples ou LNW. |
| CSV expandido | É gravado quando o usuário habilita CSV expandido. |
| LNW LS e LV | É gravado quando o usuário habilita LNW. |
| Relatório HTML | É gravado quando o usuário habilita relatório HTML. |
| Mapa PNG | É gravado como apoio ao relatório HTML. |
| Pacote ZIP | Consolida as saídas efetivamente geradas na execução final. |
As saídas finais do módulo concentram-se em CSV, LNW, relatório HTML, mapa PNG e pacote ZIP. Produtos vetoriais adicionais podem ser produzidos posteriormente em ambiente GIS a partir das tabelas exportadas, quando necessário.
9. Interpretação do mapa, resumo e log
O painel direito da aba reúne três componentes analíticos complementares. As métricas resumem os valores mais sensíveis para tomada de decisão rápida. O mapa operacional permite inspeção visual da coerência entre borda, eixo, LS e LV. O resumo técnico organiza uma interpretação tabular dos resultados. O log registra a narrativa operacional da prévia ou da execução final.
- Métricas. Síntese numérica de LS, LV, feições, comprimento e tempo.
- Mapa operacional. Leitura visual rápida. Não deve ser confundido com peça cartográfica final.
- Resumo técnico. Tabela interpretativa para leitura estruturada do resultado.
- Log. Texto de rastreabilidade da sessão, útil para conferência e depuração.
O uso correto da aba integrada depende de combinar essas três leituras. Olhar só o número de LS ou só o mapa costuma ser insuficiente para avaliação responsável do planejamento.
10. Limitações e casos limite
- CRS inadequado, arquivos vazios ou incompatibilidade geométrica bloqueiam o processamento.
- Múltiplas linhas ou múltiplos polígonos são reduzidos à geometria dominante para efeito do cálculo.
- Buffer interno excessivo pode inviabilizar a área de trabalho.
- Áreas muito recortadas podem fragmentar excessivamente as linhas e inflar a estimativa temporal.
- O campo Equipamento ou método é documental e não altera a física do cálculo.
A documentação técnica não deve carregar advertências obsoletas sobre falhas antigas de sintaxe nem descrever a ferramenta atual como motor independente. A documentação precisa acompanhar o estado integrado da aplicação.
11. Boas práticas de uso
- Defina primeiro o diretório de saída.
- Use a prévia operacional antes da execução final.
- Confira o CRS efetivamente lido e, quando necessário, ative reprojeção automática.
- Não trate a cobertura multifeixe informada como sinônimo de cobertura real medida em campo.
- Use o log como instrumento de conferência, não apenas como texto acessório.
- Leia o tempo estimado como aproximação operacional preliminar.
20. Créditos e contato
Desenvolvido por Prof. Ítalo Ferreira.
Em caso de dúvidas, contatar italo.ferreira@ufv.br.