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Perfis do Terreno: do QGIS para CAD

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Se você já tem um Modelo Digital do Terreno (MDT) do seu projeto, seja ele proveniente de levantamento aerofotogramétrico, drone ou outra fonte, é possível aproveitar o poder do QGIS para gerar perfis longitudinais e laterais, fundamentais para estudos de nivelamento em pistas de pouso, estradas, canais e outros projetos lineares.

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Design azul abstrato

Perfis do Terreno: do QGIS para CAD

Se você já tem um Modelo Digital do Terreno (MDT) do seu projeto, seja ele proveniente de levantamento aerofotogramétrico, drone ou outra fonte, é possível aproveitar o poder do QGIS para gerar perfis longitudinais e laterais, fundamentais para estudos de nivelamento em pistas de pouso, estradas, canais e outros projetos lineares.


Exemplo de perfil de terreno.
Exemplo de perfil de terreno.

O processo é relativamente direto: a partir de uma linha desenhada sobre o MDT — que pode representar o eixo de uma pista, um trecho de estrada ou mesmo o canal de drenagem em estudo — o QGIS extrai automaticamente as altitudes em cada ponto ao longo do traçado. O resultado é um gráfico de perfil, que permite avaliar variações de cota, inclinações e eventuais desníveis que precisam ser corrigidos.


A seguir, veremos como criar perfis do terreno diretamente do QGIS para CAD, utilizando ferramentas que permitem extrair as elevações ao longo de linhas de interesse. Esse procedimento é simples, mas extremamente útil para transformar o MDT em informações práticas, como curvas de nivelamento, análises de inclinação e identificação de trechos críticos.


Carregando os Dados Necessários


Comece carregando o seu MDT no QGIS.


Carregando camada do MDT.
Carregando camada do MDT.
MDT carregado.
MDT carregado.

Caso você tenha uma camada vetorial auxiliar delimitando a área de atuação, como por exemplo uma faixa de pista ou eixo do projeto, também é hora de carregá-la. No nosso exemplo, temos três pistas de pouso que precisam ser niveladas e para isso será necessário extrair os perfis de terreno correspondentes.


Neste estudo extrairemos 3 perfis longitudinais da pista mais ao norte.


Camada auxiliar carregada.
Camada auxiliar carregada.

Ativando Ferramenta Profile Tool


Instale e ative o plugin Profile tool (caso ainda não tenha). Ele permite visualizar o perfil do terreno clicando manualmente sobre o MDT, da estaca inicial até a estaca final.


Plugin Profile tool.
Instalando Plugin Profile tool.
Ativando o plugin.
Ativando o plugin.

Ao clicar manualmente do ponto inicial até o ponto final do trecho desejado, é possível visualizar o perfil altimétrico do terreno e ter uma noção preliminar do nivelamento necessário. No gráfico gerado, o valor 0 (metro) representa a estaca inicial e 700 (metros) indica a estaca final. Em outras palavras, o traçado analisado possui então cerca de 700m de comprimento.


Perfil preliminar do terreno.
Perfil preliminar do terreno.

Visualizando a Declividade


Além da altimetria, o gráfico também apresenta a declividade do terreno, tanto em porcentagem quanto em graus decimais.


Declividade visualizada em percentagem.
Declividade visualizada em percentagem.
Declividade visualizada em graus decimais.
Declividade visualizada em graus decimais.

Uma função útil é o Interpolated profile, que simula um perfil linear entre os dois extremos clicados. Assim, já é possível avaliar se o terreno está em aclive, declive ou se há pontos de desequilíbrio altimétrico.


Perfil linear considerando apenas as altitudes das extremidades.
Perfil linear considerando apenas as altitudes das extremidades.

No nosso estudo, por exemplo, ao simular o nivelamento entre as cabeceiras, observamos uma declividade média de -1,4%, ou seja, um declive constante.


Declividade constante de -1.4% visualizada no gráfico.
Declividade constante de -1.4% visualizada no gráfico.

Criando os Traçados Longitudinais


Agora que já temos uma noção do comportamento do terreno a partir do gráfico, é hora de formalizar os perfis como linhas vetoriais. Para isso, o primeiro passo é adicionar um shapefile ao projeto.


Criando um novo shapefile no projeto.
Criando um novo shapefile no projeto.

Crie uma nova camada do tipo shapefile de linha, com um campo adicional chamado LAYER do tipo texto e chame-a de PERFIS_PISTA1.shp. Certifique-se de usar um sistema de referência adequado — projeções retangulares como UTM são obrigatórias nesse tipo de trabalho.


Criando shapefile do tipo linha em projeção UTM.
Criando shapefile do tipo linha em projeção UTM. Adicione o atributo LAYER.

Seu shapefile aparecerá na janela de Camadas. Clique sobre ele e selecione Alternar Edição.


Editando o shapefile.
Editando o shapefile.

Neste estudo, utilizamos uma camada auxiliar como base para a criação dos traçados. No entanto, isso não é obrigatório — você pode usar sua própria camada conforme a necessidade ou as exigências do projeto.


Para fins didáticos, vamos usar a ferramenta de Aderência.


Ativando a ferramenta de Aderência do QGIS.
Ativando a ferramenta de Aderência do QGIS.

Como estamos traçando linhas a partir das bordas da camada auxiliar, é conveniente ativar ao menos a opção Meio dos segmentos, na barra de ferramenta de Aderência.


Opções da ferramenta de Aderência.
Opções da ferramenta de Aderência.

Vamos clicar agora em Adicionar Linha.


Ferramenta de criação de linhas vetoriais do QGIS.
Ferramenta de criação de linhas vetoriais do QGIS.

Vamos usar a ferramenta Digitalizar com segmento. Em seguida, volte à barra de ferramentas de Aderência e ajuste a Tolerância, permitindo que o apontador do mouse fique levemente afastado da feição a ser trabalhada, sem perder a precisão do encaixe.


Digitalizar a linha.
Digitalizar a linha.
A Tolerância é o valor que determina o quanto o apontador do mouse pode estar afastado da feição para que a Aderência ainda seja ativada. Quanto maior a tolerância, maior a distância permitida para o encaixe automático.
A Tolerância é o valor que determina o quanto o apontador do mouse pode estar afastado da feição para que a Aderência ainda seja ativada. Quanto maior a tolerância, maior a distância permitida para o encaixe automático.

Crie agora a linha do seu eixo e defina o valor EIXO no campo LAYER da tabela de atributos.


Criando a feição desejada.
Criando a feição desejada.

Altere a largura da linha acessando as Propriedades da Camada, vá até a aba Simbologia e ajuste a espessura conforme desejado.


Acessando as propriedades da camada.
Acessando as propriedades da camada.
Alterando a simbologia da camada.
Alterando a simbologia da camada.
Resultado da simbologia da camada: aqui, alteramos apenas a aparência do traçado que foi criado anteriormente, ajustando sua espessura e estilo para melhor visualização.
Resultado da simbologia da camada: aqui, alteramos apenas a aparência do traçado que foi criado anteriormente, ajustando sua espessura e estilo para melhor visualização.

Ao clicar novamente em Alternar Edição, o sistema solicitará que você salve as alterações.


Criação dos Offsets Esquerdo e Direito


Em seguida, vamos criar offsets do eixo, começando pelo lado esquerdo. Neste trabalho, o valor do offset será de 3,75 metros.


Clique novamente em **Alternar Edição** para **salvar** as alterações feitas na camada durante a edição.
Clique novamente em Alternar Edição para salvar as alterações feitas na camada durante a edição.
Salvando a edição da camada.
Salvando a edição da camada.

Ative o Painel Caixa de Ferramentas de Processamento acessando o menu Processar > Caixa de Ferramentas. Nele, vamos utilizar a ferramenta para criar offsets (deslocamentos) a partir do eixo do traçado que foi gerado anteriormente.


Exibindo o Painel Caixa de Ferramentas de Processamento.
Exibindo o Painel Caixa de Ferramentas de Processamento.

O painel será adicionado à interface. No campo de busca, digite o termo offset. Em seguida, selecione a ferramenta Geometria do vetor > Deslocamento de linhas, que usaremos para gerar os deslocamentos laterais a partir do eixo do traçado.


Buscando ferramenta para criação de offset.
Buscando ferramenta para criação de offset.

Escolha a distância do deslocamento (neste caso, vamos usar 3,75 metros). Ao executar a ferramenta, será criada uma camada temporária e observe que a linha foi gerada à esquerda do eixo original.


Ferramenta de criação de offsets.
Ferramenta de criação de offsets.
Offset criado à esquerda do traçado do eixo.
Offset criado à esquerda do traçado do eixo.

Selecione a camada PERFIS_PISTA1, que estamos utilizando, e clique novamente em Alternar Edição para habilitar a edição da camada.


Selecione PERFIS_PISTA1 e ative a edição desta camada.
Selecione PERFIS_PISTA1 e ative a edição desta camada.

Agora atenção: selecione a linha criada com deslocamento, pressione Ctrl+C para copiar, depois selecione novamente a camada PERFIS_PISTA1 e pressione Ctrl+V para colar o traçado nela. Aparecerá uma mensagem informando que as feições foram coladas com sucesso na camada PERFIS_PISTA1.


Offset colado com êxito na camada PERFIS_PISTA1.
Offset colado com êxito na camada PERFIS_PISTA1.

Abra a tabela de atributos da camada PERFIS_PISTA1. Localize a feição recém-colada e altere o valor do campo LAYER para PLE. Utilizamos PLE porque essa feição representará o futuro Perfil Lateral Esquerdo do traçado.


Abrindo a tabela de atributos da camada.
Abrindo a tabela de atributos da camada.
Tabela de atributos.
Tabela de atributos.

Clique em Alternar modo de edição na tabela, se esta já não estiver ativada. Após identificar corretamente qual é a feição recém colada, altere o valor do campo LAYER para PLE. Deve-se ter atenção aqui para não trocar erradamente os atributos.


Ativando edição da tabela.
Ativando edição da tabela.
Atributo alterado para PLE.
Atributo alterado para PLE.

Ao clicar novamente em Alternar Edição, será solicitado que você salve as alterações feitas nos atributos da camada. Confirme para concluir a edição.


Salvando alterações do atributo.
Salvando alterações do atributo.

Exclua a camada temporária de deslocamento criada no início.


Removendo camada temporária.
Removendo camada temporária.

Agora, selecione apenas o EIXO para gerarmos o traçado lateral direito.


Selecionando novamente apenas o EIXO.
Selecionando novamente apenas o EIXO.

Vamos criar o traçado PLD, mas desta vez com um offset de -3,75 m (valor negativo, indicando direção oposta ao anterior, assim estará do lado direito do EIXO). Certifique-se de marcar a opção Apenas feições selecionadas.


Criação de offset do lado direito.
Criação de offset do lado direito.

O PLD foi criado. Repita o mesmo procedimento usado no PLE para adicionar este perfil à camada PERFIS_PISTA1.


Traçado lateral direito criado.
Traçado lateral direito criado.

Em seguida, atribuiremos cores distintas a cada um deles, tomando como referência o atributo LAYER.


Os três traçados foram criados.
Os três traçados foram criados.
Atribuindo cores a cada traçado.
Atribuindo cores a cada traçado.
Atribuindo cores a cada traçado.
Atribuindo cores a cada traçado.

Criando Perfis do Terreno


Agora podemos gerar os três perfis necessários para análise. Em seguida, abra novamente o Profile Tool — cujo botão na barra de ferramentas aparece com o rótulo Terrain Profile — e certifique-se de que as configurações de exibição estejam corretas.


Abrindo ferramenta Profile Tool.
Abrindo ferramenta Profile Tool.

Em Selection, clique na opção Selected Polyline.


Selecione a opção Selected polyline na ferramenta.
Selecione a opção Selected polyline na ferramenta.

Adicione o MDT à ferramenta, garantindo que ele esteja definido como a camada de elevação a ser utilizada na geração dos perfis. Isso assegura que os resultados reflitam corretamente a topografia do terreno.


Adicionando MDT à análise.
Adicionando MDT à análise.

Agora selecione a camada PERFIS_PISTA1 e, ao clicar sobre a feição desejada, o perfil correspondente será automaticamente gerado e exibido no gráfico.


Perfil Lateral Esquerdo.
Perfil Lateral Esquerdo.
Perfil do Eixo.
Perfil do Eixo.
Perfil Lateral Direito.
Perfil Lateral Direito.

Perfis do QGIS para CAD


É necessário exportar para DXF para trabalhar em um software CAD com exagero vertical de 10 vezes nos valores de altimetria. Para isso, vá na aba Table e clique em Copy to Clipboard.


Copie os dados para serem colados numa planilha.
Copie os dados para serem colados numa planilha.

Cole os dados em um software de planilhas. Na coluna A insira a estaca, na coluna B a cota. Em seguida, na coluna C multiplique os valores da coluna B por 10 e, na coluna D, faça a concatenação dos resultados separados por vírgulas.


Em azul estão os dados brutos colados a partir da ferramenta *Profile Tool*, em vermelho aparece a multiplicação da coluna B por 10 e em verde está a concatenação pronta para ser inserida diretamente no software CAD.
Em azul estão os dados brutos colados a partir da ferramenta Profile Tool, em vermelho aparece a multiplicação da coluna B por 10 e em verde está a concatenação pronta para ser inserida diretamente no software CAD.

Ao aplicar esse procedimento para os três perfis — longitudinal, lateral direito e lateral esquerdo — você terá todas as informações organizadas e prontas para uso.


Você só precisa agora copiar a coluna D e colar no CAD que será desenhada a polilinha do perfil com o exagero de 10 vezes.


Dessa maneira, o trabalho pode ser iniciado de forma consistente e apoiado em dados bem estruturados. Com os três perfis concluídos e organizados, você terá a base necessária para dar continuidade ao projeto com precisão e segurança.


Perfis Gerados e visualizados no CAD.
Perfis Gerados e visualizados no CAD.

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