O valor da precisão no monitoramento com radar de monitoramento da estabilidade de taludes (SSR)
Chefe de Geotécnica da GroundProbe, Peter Saunders
O que é precisão?
Quão preciso é o instrumento? Precisamos que seja tão preciso? Quando e por que precisamos de instrumentos de alta precisão?
Antes de mais nada, vale dedicarmos um tempo para compreender a definição da palavra propriamente dita, especificamente no contexto do monitoramento geotécnico, e como esta se difere de “replicabilidade” e “exatidão”.
Precisão é o grau de variabilidade entre uma série de aferições repetidas ou a dispersão de sua distribuição, o desvio padrão. Exatidão é a diferença entre o valor aferido e o valor verdadeiro, uma aferição da média de uma distribuição de valores aferidos.
De certa forma, a precisão também depende dos processos aplicados durante a aquisição dos dados e a qualidade da instrumentação utilizada. Podemos aferir uma distância/alcance com bastante exatidão usando uma fita métrica, mas o instrumento propriamente dito carece de precisão, e o processo de esticá-la por certa distância pode reduzir ainda mais a precisão dos resultados.
Talvez o termo replicabilidade seja “menos científico”, mas tem sua relação com a precisão. Depende do ambiente, dos processos de aquisição de dados, horário etc. As condições em cada coleta de amostra devem ser idênticas, e as aferições geralmente precisam ser realizadas somente em curtos intervalos.
Os lasers conseguem aferir distâncias e ângulos com bastante exatidão. As estações totais robóticas ainda mais do que a aferição manual com teodolito. Com um feixe tão estreito, os lasers necessitam de muita precisão para detectar pequenos prismas a longas distâncias. Contudo, a replicabilidade pode ser baixa devido aos fatores ambientais e depende do método de aquisição dos dados (isto é, manual vs. automático). Eis um exemplo de quando a replicabilidade afeta o resultado: tentar co-registrar duas nuvens de pontos geradas por um scanner a laser em movimento, em horários diferentes, na mesma superfície, para aferir o deslocamento da superfície no decorrer do tempo entre cada varredura. A replicabilidade é baixa e, portanto, a exatidão da aferição do deslocamento entre as duas varreduras é baixa, embora o instrumento propriamente dito seja extremamente preciso e de alta exatidão.
Por que valorizamos a precisão no monitoramento de taludes?
Resumindo, a aferição de alta precisão do alcance ou deslocamento permite que um engenheiro geotécnico identifique uma tendência mais cedo nos dados do deslocamento.
Por que precisamos disso?
A identificação precoce de uma alteração na tendência de deslocamento ou aumento na taxa de deslizamento pode indicar futura instabilidade. Identificar o quanto antes uma possível instabilidade viabiliza uma resposta proativa: talvez alguma alteração de curto prazo na estratégia ou sequência de mineração, evitando futura instabilidade catastrófica e perdas decorrentes na produção.
Quanto maior a precisão dos dados, mais fácil é responder às três perguntas que todo operador de radar deve se fazer diariamente na hora de analisar e interpretar os dados de um radar ou de qualquer outro instrumento de aferição do deslocamento:
O talude está se movendo? Quão rápido está se movendo? Sua velocidade está aumentando?
Dados de alta precisão vs. dados de baixa precisão
É certo que os dados de baixa precisão têm sua utilidade, sendo usados regularmente na aferição da taxa de deformação no decorrer do tempo – apenas demora mais. Em termos gerais, as exigências de manutenção, custo e tamanho de arquivo dos dados de baixa precisão são muito inferiores, e suas aplicações bem diferentes. Podemos aferir com bastante exatidão a taxa de deslizamento em uma mina com dados de prisma coletados pelos métodos tradicionais de sondagem manual no decorrer de vários meses ou até anos. Nos últimos tempos, as estações totais robóticas possibilitaram a coleta de dados mais precisos, viabilizando a identificação de tendências no decorrer de intervalos mais curtos. No entanto, a replicabilidade de um LiDAR é inferior à de um radar de monitoramento da estabilidade de taludes, devido à maior suscetibilidade dos lasers à contaminação dos dados atmosféricos. Para a identificação precoce de alterações muito pequenas na velocidade em curtos intervalos, a aferição de fase é mais precisa e possibilita um tempo de resposta mais rápido devido às condições mutáveis dos taludes, que exigem uma rápida resposta operacional.
Em uma mina a céu aberto, o radar permite que os engenheiros geotécnicos afiram a velocidade da superfície dos taludes num curtíssimo intervalo. Isso é possível graças a uma taxa relativamente elevada da frequência de amostragem e da alta precisão alcançada com a aferição de fase.
Por fim, compreender o valor e/ou necessidade de precisão nos ajuda, como engenheiros operacionais/geotécnicos/de mineração, a selecionar a tecnologia mais adequada para nossa aplicação específica ao monitoramento de minas.