bull bull

OLOGI MINERACcedilAtildeO

Medidas espaciais Monitoramento por sateacutelite auxilia as

operaccedilotildees em lavras a ceacuteu aberto tornando

mais segura a exploraccedilatildeo de mineacuterios

Yuri Vasconcelos

Amineraccedilatildeo eacute uma atividade complexa que envolve riscos variados Um dos mais preocupantes estaacute associado agrave ruptura dos taludes que satildeo as encosshytas que formam o limite lateral das

minas a ceacuteu aberto aquelas em que haacute escavaccedilatildeo abaixo da superfiacutecie do terreno Quando esses Iacutenshygremes paredotildees de ateacute 15 metros de altura cedem a mina pode sofrer um desmoronamento colocanshydo em risco a vida de trabalhadores causaIdo preshyjuiacutezos materiais e interrompendo as operaccedilotildees no local Para evitar que tais acidentes ocorram talushydes que apresentam trincas rachaduras ou algum tipo de movimentaccedilatildeo de terra satildeo monitorados de perto por radares e outros equipamentos em terra Em breve uma nova tecnologia baseada na aquisiccedilatildeo de imagens de sateacutelites poderaacute ajudar a fazer um monitoramento preditivo dos taludes tomando a exploraccedilatildeo mineral no pais mais segura

A inovaccedilatildeo eacute resultado de um projeto de pesshyquisa desenvolvido no acircmbito de um convecircnio firmado pela empresa Vale a F APESP a Fundaccedilatildeo de Amparo agrave Pesquisa do Estado de Minas G~-

rais (Fapemig) e a Fundaccedilatildeo Amazocircnia Paraense (Fapespa) Iniciado em 2012 o projeto tem o obshyjetivo de fazer a detecccedilatildeo e o monitoramento de estabilidade de taludes e de deformaccedilotildees supershyficiais nas minas de ferro a ceacuteu aberto da Vale no Complexo Minerador de Carajaacutes no Paraacute com auxiacutelio de um meacutetodo avanccedilado e ineacutedito no Brashysil a interferometria diferencial de imagens de radar Por essa teacutecnica conhecida simplesmente pela sigla DInSAR (do inglecircs Differential Intershyferometric Synthetic Aperture Radar) imagens de alta definiccedilatildeo coletadas por sateacutelites fornecem informaccedilotildees que permitem a detecccedilatildeo milimeacuteshytrica de deslocamentos de terreno dos taludes e das demais estruturas que compotildeem o compleshyxo minerador como rampas de acesso pilhas de disposiccedilatildeo de esteacuteril (material natildeo aproveitado) correias transportadoras barragens estradas e ferrovias entre outras

A maior novidade do projeto finalizado no mecircs de dezembro passado foi mostrar que a tecnologia espacial DInSAR pode ser utilizada no monitoshyramento de condiccedilotildees de estabilidade em minas

54 JANEIRO DE 2015

5equecircncia de

imagens de sateacutelite

de Carajaacutes mostra

deformaccedilotildees em

milrmetros

conforme barra de

cores em taludes

e pilhas de material

natildeo aproveitado nos

ciacuterculos A e B ao

longo de um ano

ativas a ceacuteu aberto fornecendo medidas precisas de deslocamento na superfiacutecie de estruturas mineishyras e associadas afmna o geoacutelogo Waldir Renato Paradella pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) e coordenador do proshyjeto FAPESP-Vale Essa teacutecnica tem sido usada em outros paiacuteses para monitoramento de condiccedilotildees de deformaccedilotildees em reservatoacuterios de oacuteleo e gaacutes em terra e de obras de engenharia urbana como abershytura de tuacuteneis e construccedilatildeo de metrocircs Por exemplo na Itaacutelia radares orbitais fornecem informaccedilotildees que ajudam no monitoramento de terremotos A

pesquisa em Carajaacutes foi o primeiro teste em mina ativa a ceacuteu aberto em condiccedilotildees tropicais uacutemidas

Ao longo do projeto a teacutecnica mostrou-se efishyciente ao confirmar a ocorrecircncia de deformaccedilotildees detectadas pelo corpo geoteacutecnico da Vale na mina N5W uma das trecircs a ceacuteu aberto que fazem parte do Complexo de Minas de Ferro de Carajaacutes Por meio da tecnologia DInSAR foi possiacutevel avaliar quantitativamente as trincas na rampa de acesso agrave mina e as fraturas em faces de talude aleacutem da abrangecircncia espacial Essa nova tecnologia eacute uma ferramenta preditiva com elevado grau de confia-

PESQUISA FAPESP 227 55

bilidade Nosso interesse eacute incorporaacute-la no futuro Quando um alvo no terreno apresenta movishyagraves nossas operaccedilotildees e usaacute-Ia no monitoramento mentaccedilatildeo entre dois imageamentos a distacircncia contiacutenuo de aacutereas de interesse destaca o geoacutelogo entre o sensor radar e o alvo se altera o que eacute Luciano Mozer Assis da Diretoria de Planejamento expresso por uma diferenccedila de fase Quando esshye Desenvolvimento de Ferrosos da vale Segundo sa diferenccedila eacute relacionada a um ponto localizashyele o uso de imagens de radar de abertura sinteacuteshy do em um talude de mina provavelmente indica tica (em inglecircs Synthetic Aperture Radar ou SAR) que um deslocamento ocorreu no local explica a bordo de sateacutelite traz vantagens em relaccedilatildeo agraves Paradella A presenccedila de nuvens umidade e poshyteacutecnicas comuns porque elas abrangem grandes luiccedilatildeo natildeo causa interferecircncias significativas na aacutereas satildeo adquiridas sob condiccedilatildeo de cobertura captaccedilatildeo dos sinais mas a precisatildeo das mediccedilotildees de nuvens e dur311te o periacuteodo noturno pode ser afetada por atrasos do sinal ateacute atingir

Do solo Esses atrasos estatildeo normalmente associashy

urante a aquisiccedilatildeo de uma imagem a anshy dos ao comportamento da troposfera a camada tena de um radar SAR instalado em um mais baixa da atmosfera terrestre Esses ruiacutedos sateacutelite orbital emite milhotildees de pulsos satildeo corrigidos pela teacutecnica PSI [sigla de Persisshy

de ondas eletromagneacuteticas em direccedilatildeo ao solo tent Scatterer Interferometry] desenvolvida por Quando o campo eleacutetrico irradiado interage com cientistas da Universidade Politeacutecnica de Milatildeo o alvo no terreno parte do sinal eacute refletida e capshy e patenteada pela empresa italiana TRE como tada pela antena Por meio de teacutecnicas de processhy modelagem PSlnSAR diz Paradella Para exeshysamento duas propriedades fundamentais desse cuccedilatildeo do trabalho os cientistas trabalharam com sinal retroespelhado satildeo analisadas a amplitude 33 imagens das minas de Carajaacutes geradas pelo e a fase A amplitude indica quanto o alvo reflete sateacutelite alematildeo TerraSAR-X que orbita a Terra da iluminaccedilatildeo enquanto a numa altitude de 514 quilocircmetros e fase mostra quatildeo distante passa sobre o territoacuterio brasileiro a o alvo se encontra da ante- cada onze dias Caso o intervalo enshyna A fase portanto revela tre as aquisiccedilotildees fosse em um tempo a distacircncia do sensor radar o meacutetodo que menor maiores seriam as chances para determinado ponto de detectar deformaccedilotildees no terreshyimageado do telTeno A inshy usa sateacuteli tes vai no Em funccedilatildeo dos bons resultados

terferometria SAR utiliza alcanccedilados com o estudo a Vale jaacute se somar as as medidas de mudanccedila planeja colocar em campo um novo

Imagem do sateacuteli te de fase do sinal entre duas projeto agora direcionado agraves minas teacutecnicas de TerraSARmiddot X de imagens adquiridas sobre do Quadrilaacutetero Ferriacutefero situadas Carajaacutes em marccedilo a mesma aacuterea em tempos monitoraccedilatildeo em Minas Gerais Desta vez seratildeo de 2012 mostra as

minas em traccedilos diferentes A diferenccedila de utilizados dados combinados de dois finos e paralelos e fase entre um par de imashy utilizadas em sateacutelites o TerraSAR-X e o italiano uma ba rragem no gem recebe o nome de inshy Cosmo-Skymed Do ponto de vista ponto escuro de terferograma solo nas minas metodoloacutegico a pesquisa no Quadrishymaior tamanho

laacutetero Ferriacutefero com duraccedilatildeo preshyvista de dois anos vai complementar a de Carajaacutes Hoje com o sistema Cosmo-Skymed o tempo de revishysita da mina cairia para oito dias diz Paradella Com o uso de outros futuros sateacutelites a tendecircncia eacute que o periacuteodo de aquisiccedilatildeo de dados seja cada vez menor melhorando a cashypacidade de detectar deformaccedilotildees em um tempo mais curto

A Vale planeja empregar a teacutecnica DlnSARjuntamente com radares de C31npo e de estaccedilotildees totais com prisshymas refletores os dois meacutetodos conshyvencionais de levantamento e monishytoramento geoteacutecnico hoje em uso em suas minas Nossa ideia eacute que o meacutetodo que utiliza informaccedilotildees de sateacutelites venha a se somar agraves teacutecnicas convencionais de campo Ele seraacute

56 ~ IANf lRO UE G 15

complementar ao que jaacute fazemos com a vantagem de ser preditivo Com ele otimizaremos nossas operaccedilotildees afirma o geoacutelogo Luciano Assis da Diretoria de Planejamento e Desenvolvimento de Ferrosos da Vale Aleacutem do inovador DlnSAR existem outras duas teacutecnicas de monitoramento Os radares de campo instalados na proacutepria mina enviam pulsos de sinais de micro-ondas para deshyterminado alvo - uma bancada por exemplo - e capturam esses sinais de volta comparando-os com sinais enviados anteriormente Caso seja deshytectada alguma mudanccedila de fase entre os sinais emitidos em diferentes momentos podem estar ocorrendo deformaccedilotildees superficiais no alvo Esshyse tipo de radar eacute usado em diferentes pontos de observaccedilatildeo Em Carajaacutes a Vale usa trecircs radares SSR (sigla de Slope Stability Radar) da empresa australiana GroundProbe para fazer o monitoshyramento de setores da mina

Jaacute as estaccedilotildees totais satildeo um equipamento que faz mediccedilotildees de acircngulos verticais e hoshyrizontais e de distacircncias lineares Para isso

eacute preciso posicionar o equipamento num local livre de obstaacuteculos e mirar em prismas refletores que satildeo fixados em uma haste e colocados sobre o ponto onde se quer medir - no caso especiacutefico da Vale as faces de bancadas dos taludes Um feixe de laser emitido pela estaccedilatildeo total eacute refleshytido pelo prisma e retorna agrave estaccedilatildeo Pelo tempo de resposta e grandezas angulares na visada um computador interno calcula as distacircncias Os sishynais refletidos satildeo armazenados e comparados a sinais medidos anteriormente revelando se houve mudanccedila no comportamento dos pontos shyafastamento ou aproximaccedilatildeo - onde os prismas estatildeo instalados A limitaccedilatildeo desse sistema e dos radares de campo eacute que eles fornecem informashyccedilotildees apenas dos locais onde estatildeo instalados ao contraacuterio da teacutecnica DlnSAR cuja cobertura eacute muito mais ampla abrangendo todo o complexo minerador A pesquisa mostrou que o uso comshyplementar e sineacutergico do DInSAR com os dois sistemas tradicionais eacute a configuraccedilatildeo oacutetima diz o engenheiro eleacutetrico e pesquisador do Inpe Joseacute Claudio Mura vice-coordenador do projeto

Aleacutem da geraccedilatildeo de conhecimento que levaraacute agrave adoccedilatildeo de uma nova tecnologia na mineraccedilatildeo brasileira a pesquisa contribuiu para a formaccedilatildeo de pessoal na poacutes-graduaccedilatildeo em sensoriamento remoto no Inpe - um doutorado jaacute foi concluiacutedo e dois mestrados estatildeo em andamento O projeshyto aprovado na FAPESP foi conduzido por uma equipe multidisciplinar composta por geoacutelogos cartoacutegrafos engenheiros eleacutetricos e ambientais do Inpe da Faculdade de Ciecircncias e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (Unesp) em Presidente Prudente e do Instituto de Geociecircnshycias da Universidade Federal do Paraacute (UFPA)

Projeto

Detecccedilatildeo e monitoramento de estabilidade de taludes e deformamiddot

ccedilotildees superliciais em mina a ceacuteu aberto atraveacutes de teacutecnicas avanshyccediladas de interferometria diferencial de rada r uma avaliaccedilatildeo na

mina de ferro N4 ICarajaacutes) utilizando dados do sateacutelite TerraSARmiddotx

Ino 201051267middot9) Modalidade Au xiacutelio Pesquisa - Pesquisa em

Parceria para Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica IPite) Pesquisador responsaacutevel

Wa ldir Renato Paradella Ilnpe) Investimento R$ 62627335 e US$

43346320IFAPESP)

Artigos cientiacuteficos

MURA) C el 01 Monitoring of surface deformation in open pit mine

using DlnSAR TimemiddotSeries A case study in the N5W iran mine ICamiddot

rajaacutes Brazil) using TerraSARmiddotX data Set 2014 Proceedings SPIE RS

2014 v 9243 out 2014

HARTWIG M E et 01 Detection and monitoring of surface motions

in active open pit iron mine in the Amazon region using persistent

scatterer interferometry with TerraSARmiddotX satellite data Remate

Sensing V 5 n 9 p 4719middot34 seI 2013

PARADELLA W R et 01 Radar interferometry in surface deformation

detection with orbital data Revista Brasileira de Cartogra~a V 64

n 6 p 797middot811 dez 2012

PESQUISA FAPESP 227 57

5equecircncia de

imagens de sateacutelite

de Carajaacutes mostra

deformaccedilotildees em

milrmetros

conforme barra de

cores em taludes

e pilhas de material

natildeo aproveitado nos

ciacuterculos A e B ao

longo de um ano

ativas a ceacuteu aberto fornecendo medidas precisas de deslocamento na superfiacutecie de estruturas mineishyras e associadas afmna o geoacutelogo Waldir Renato Paradella pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) e coordenador do proshyjeto FAPESP-Vale Essa teacutecnica tem sido usada em outros paiacuteses para monitoramento de condiccedilotildees de deformaccedilotildees em reservatoacuterios de oacuteleo e gaacutes em terra e de obras de engenharia urbana como abershytura de tuacuteneis e construccedilatildeo de metrocircs Por exemplo na Itaacutelia radares orbitais fornecem informaccedilotildees que ajudam no monitoramento de terremotos A

pesquisa em Carajaacutes foi o primeiro teste em mina ativa a ceacuteu aberto em condiccedilotildees tropicais uacutemidas

Ao longo do projeto a teacutecnica mostrou-se efishyciente ao confirmar a ocorrecircncia de deformaccedilotildees detectadas pelo corpo geoteacutecnico da Vale na mina N5W uma das trecircs a ceacuteu aberto que fazem parte do Complexo de Minas de Ferro de Carajaacutes Por meio da tecnologia DInSAR foi possiacutevel avaliar quantitativamente as trincas na rampa de acesso agrave mina e as fraturas em faces de talude aleacutem da abrangecircncia espacial Essa nova tecnologia eacute uma ferramenta preditiva com elevado grau de confia-

PESQUISA FAPESP 227 55

bilidade Nosso interesse eacute incorporaacute-la no futuro Quando um alvo no terreno apresenta movishyagraves nossas operaccedilotildees e usaacute-Ia no monitoramento mentaccedilatildeo entre dois imageamentos a distacircncia contiacutenuo de aacutereas de interesse destaca o geoacutelogo entre o sensor radar e o alvo se altera o que eacute Luciano Mozer Assis da Diretoria de Planejamento expresso por uma diferenccedila de fase Quando esshye Desenvolvimento de Ferrosos da vale Segundo sa diferenccedila eacute relacionada a um ponto localizashyele o uso de imagens de radar de abertura sinteacuteshy do em um talude de mina provavelmente indica tica (em inglecircs Synthetic Aperture Radar ou SAR) que um deslocamento ocorreu no local explica a bordo de sateacutelite traz vantagens em relaccedilatildeo agraves Paradella A presenccedila de nuvens umidade e poshyteacutecnicas comuns porque elas abrangem grandes luiccedilatildeo natildeo causa interferecircncias significativas na aacutereas satildeo adquiridas sob condiccedilatildeo de cobertura captaccedilatildeo dos sinais mas a precisatildeo das mediccedilotildees de nuvens e dur311te o periacuteodo noturno pode ser afetada por atrasos do sinal ateacute atingir

Do solo Esses atrasos estatildeo normalmente associashy

urante a aquisiccedilatildeo de uma imagem a anshy dos ao comportamento da troposfera a camada tena de um radar SAR instalado em um mais baixa da atmosfera terrestre Esses ruiacutedos sateacutelite orbital emite milhotildees de pulsos satildeo corrigidos pela teacutecnica PSI [sigla de Persisshy

de ondas eletromagneacuteticas em direccedilatildeo ao solo tent Scatterer Interferometry] desenvolvida por Quando o campo eleacutetrico irradiado interage com cientistas da Universidade Politeacutecnica de Milatildeo o alvo no terreno parte do sinal eacute refletida e capshy e patenteada pela empresa italiana TRE como tada pela antena Por meio de teacutecnicas de processhy modelagem PSlnSAR diz Paradella Para exeshysamento duas propriedades fundamentais desse cuccedilatildeo do trabalho os cientistas trabalharam com sinal retroespelhado satildeo analisadas a amplitude 33 imagens das minas de Carajaacutes geradas pelo e a fase A amplitude indica quanto o alvo reflete sateacutelite alematildeo TerraSAR-X que orbita a Terra da iluminaccedilatildeo enquanto a numa altitude de 514 quilocircmetros e fase mostra quatildeo distante passa sobre o territoacuterio brasileiro a o alvo se encontra da ante- cada onze dias Caso o intervalo enshyna A fase portanto revela tre as aquisiccedilotildees fosse em um tempo a distacircncia do sensor radar o meacutetodo que menor maiores seriam as chances para determinado ponto de detectar deformaccedilotildees no terreshyimageado do telTeno A inshy usa sateacuteli tes vai no Em funccedilatildeo dos bons resultados

terferometria SAR utiliza alcanccedilados com o estudo a Vale jaacute se somar as as medidas de mudanccedila planeja colocar em campo um novo

Imagem do sateacuteli te de fase do sinal entre duas projeto agora direcionado agraves minas teacutecnicas de TerraSARmiddot X de imagens adquiridas sobre do Quadrilaacutetero Ferriacutefero situadas Carajaacutes em marccedilo a mesma aacuterea em tempos monitoraccedilatildeo em Minas Gerais Desta vez seratildeo de 2012 mostra as

minas em traccedilos diferentes A diferenccedila de utilizados dados combinados de dois finos e paralelos e fase entre um par de imashy utilizadas em sateacutelites o TerraSAR-X e o italiano uma ba rragem no gem recebe o nome de inshy Cosmo-Skymed Do ponto de vista ponto escuro de terferograma solo nas minas metodoloacutegico a pesquisa no Quadrishymaior tamanho

laacutetero Ferriacutefero com duraccedilatildeo preshyvista de dois anos vai complementar a de Carajaacutes Hoje com o sistema Cosmo-Skymed o tempo de revishysita da mina cairia para oito dias diz Paradella Com o uso de outros futuros sateacutelites a tendecircncia eacute que o periacuteodo de aquisiccedilatildeo de dados seja cada vez menor melhorando a cashypacidade de detectar deformaccedilotildees em um tempo mais curto

A Vale planeja empregar a teacutecnica DlnSARjuntamente com radares de C31npo e de estaccedilotildees totais com prisshymas refletores os dois meacutetodos conshyvencionais de levantamento e monishytoramento geoteacutecnico hoje em uso em suas minas Nossa ideia eacute que o meacutetodo que utiliza informaccedilotildees de sateacutelites venha a se somar agraves teacutecnicas convencionais de campo Ele seraacute

56 ~ IANf lRO UE G 15

complementar ao que jaacute fazemos com a vantagem de ser preditivo Com ele otimizaremos nossas operaccedilotildees afirma o geoacutelogo Luciano Assis da Diretoria de Planejamento e Desenvolvimento de Ferrosos da Vale Aleacutem do inovador DlnSAR existem outras duas teacutecnicas de monitoramento Os radares de campo instalados na proacutepria mina enviam pulsos de sinais de micro-ondas para deshyterminado alvo - uma bancada por exemplo - e capturam esses sinais de volta comparando-os com sinais enviados anteriormente Caso seja deshytectada alguma mudanccedila de fase entre os sinais emitidos em diferentes momentos podem estar ocorrendo deformaccedilotildees superficiais no alvo Esshyse tipo de radar eacute usado em diferentes pontos de observaccedilatildeo Em Carajaacutes a Vale usa trecircs radares SSR (sigla de Slope Stability Radar) da empresa australiana GroundProbe para fazer o monitoshyramento de setores da mina

Jaacute as estaccedilotildees totais satildeo um equipamento que faz mediccedilotildees de acircngulos verticais e hoshyrizontais e de distacircncias lineares Para isso

eacute preciso posicionar o equipamento num local livre de obstaacuteculos e mirar em prismas refletores que satildeo fixados em uma haste e colocados sobre o ponto onde se quer medir - no caso especiacutefico da Vale as faces de bancadas dos taludes Um feixe de laser emitido pela estaccedilatildeo total eacute refleshytido pelo prisma e retorna agrave estaccedilatildeo Pelo tempo de resposta e grandezas angulares na visada um computador interno calcula as distacircncias Os sishynais refletidos satildeo armazenados e comparados a sinais medidos anteriormente revelando se houve mudanccedila no comportamento dos pontos shyafastamento ou aproximaccedilatildeo - onde os prismas estatildeo instalados A limitaccedilatildeo desse sistema e dos radares de campo eacute que eles fornecem informashyccedilotildees apenas dos locais onde estatildeo instalados ao contraacuterio da teacutecnica DlnSAR cuja cobertura eacute muito mais ampla abrangendo todo o complexo minerador A pesquisa mostrou que o uso comshyplementar e sineacutergico do DInSAR com os dois sistemas tradicionais eacute a configuraccedilatildeo oacutetima diz o engenheiro eleacutetrico e pesquisador do Inpe Joseacute Claudio Mura vice-coordenador do projeto

Aleacutem da geraccedilatildeo de conhecimento que levaraacute agrave adoccedilatildeo de uma nova tecnologia na mineraccedilatildeo brasileira a pesquisa contribuiu para a formaccedilatildeo de pessoal na poacutes-graduaccedilatildeo em sensoriamento remoto no Inpe - um doutorado jaacute foi concluiacutedo e dois mestrados estatildeo em andamento O projeshyto aprovado na FAPESP foi conduzido por uma equipe multidisciplinar composta por geoacutelogos cartoacutegrafos engenheiros eleacutetricos e ambientais do Inpe da Faculdade de Ciecircncias e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (Unesp) em Presidente Prudente e do Instituto de Geociecircnshycias da Universidade Federal do Paraacute (UFPA)

Projeto

Detecccedilatildeo e monitoramento de estabilidade de taludes e deformamiddot

ccedilotildees superliciais em mina a ceacuteu aberto atraveacutes de teacutecnicas avanshyccediladas de interferometria diferencial de rada r uma avaliaccedilatildeo na

mina de ferro N4 ICarajaacutes) utilizando dados do sateacutelite TerraSARmiddotx

Ino 201051267middot9) Modalidade Au xiacutelio Pesquisa - Pesquisa em

Parceria para Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica IPite) Pesquisador responsaacutevel

Wa ldir Renato Paradella Ilnpe) Investimento R$ 62627335 e US$

43346320IFAPESP)

Artigos cientiacuteficos

MURA) C el 01 Monitoring of surface deformation in open pit mine

using DlnSAR TimemiddotSeries A case study in the N5W iran mine ICamiddot

rajaacutes Brazil) using TerraSARmiddotX data Set 2014 Proceedings SPIE RS

2014 v 9243 out 2014

HARTWIG M E et 01 Detection and monitoring of surface motions

in active open pit iron mine in the Amazon region using persistent

scatterer interferometry with TerraSARmiddotX satellite data Remate

Sensing V 5 n 9 p 4719middot34 seI 2013

PARADELLA W R et 01 Radar interferometry in surface deformation

detection with orbital data Revista Brasileira de Cartogra~a V 64

n 6 p 797middot811 dez 2012

PESQUISA FAPESP 227 57

bilidade Nosso interesse eacute incorporaacute-la no futuro Quando um alvo no terreno apresenta movishyagraves nossas operaccedilotildees e usaacute-Ia no monitoramento mentaccedilatildeo entre dois imageamentos a distacircncia contiacutenuo de aacutereas de interesse destaca o geoacutelogo entre o sensor radar e o alvo se altera o que eacute Luciano Mozer Assis da Diretoria de Planejamento expresso por uma diferenccedila de fase Quando esshye Desenvolvimento de Ferrosos da vale Segundo sa diferenccedila eacute relacionada a um ponto localizashyele o uso de imagens de radar de abertura sinteacuteshy do em um talude de mina provavelmente indica tica (em inglecircs Synthetic Aperture Radar ou SAR) que um deslocamento ocorreu no local explica a bordo de sateacutelite traz vantagens em relaccedilatildeo agraves Paradella A presenccedila de nuvens umidade e poshyteacutecnicas comuns porque elas abrangem grandes luiccedilatildeo natildeo causa interferecircncias significativas na aacutereas satildeo adquiridas sob condiccedilatildeo de cobertura captaccedilatildeo dos sinais mas a precisatildeo das mediccedilotildees de nuvens e dur311te o periacuteodo noturno pode ser afetada por atrasos do sinal ateacute atingir

Do solo Esses atrasos estatildeo normalmente associashy

urante a aquisiccedilatildeo de uma imagem a anshy dos ao comportamento da troposfera a camada tena de um radar SAR instalado em um mais baixa da atmosfera terrestre Esses ruiacutedos sateacutelite orbital emite milhotildees de pulsos satildeo corrigidos pela teacutecnica PSI [sigla de Persisshy

de ondas eletromagneacuteticas em direccedilatildeo ao solo tent Scatterer Interferometry] desenvolvida por Quando o campo eleacutetrico irradiado interage com cientistas da Universidade Politeacutecnica de Milatildeo o alvo no terreno parte do sinal eacute refletida e capshy e patenteada pela empresa italiana TRE como tada pela antena Por meio de teacutecnicas de processhy modelagem PSlnSAR diz Paradella Para exeshysamento duas propriedades fundamentais desse cuccedilatildeo do trabalho os cientistas trabalharam com sinal retroespelhado satildeo analisadas a amplitude 33 imagens das minas de Carajaacutes geradas pelo e a fase A amplitude indica quanto o alvo reflete sateacutelite alematildeo TerraSAR-X que orbita a Terra da iluminaccedilatildeo enquanto a numa altitude de 514 quilocircmetros e fase mostra quatildeo distante passa sobre o territoacuterio brasileiro a o alvo se encontra da ante- cada onze dias Caso o intervalo enshyna A fase portanto revela tre as aquisiccedilotildees fosse em um tempo a distacircncia do sensor radar o meacutetodo que menor maiores seriam as chances para determinado ponto de detectar deformaccedilotildees no terreshyimageado do telTeno A inshy usa sateacuteli tes vai no Em funccedilatildeo dos bons resultados

terferometria SAR utiliza alcanccedilados com o estudo a Vale jaacute se somar as as medidas de mudanccedila planeja colocar em campo um novo

Imagem do sateacuteli te de fase do sinal entre duas projeto agora direcionado agraves minas teacutecnicas de TerraSARmiddot X de imagens adquiridas sobre do Quadrilaacutetero Ferriacutefero situadas Carajaacutes em marccedilo a mesma aacuterea em tempos monitoraccedilatildeo em Minas Gerais Desta vez seratildeo de 2012 mostra as

minas em traccedilos diferentes A diferenccedila de utilizados dados combinados de dois finos e paralelos e fase entre um par de imashy utilizadas em sateacutelites o TerraSAR-X e o italiano uma ba rragem no gem recebe o nome de inshy Cosmo-Skymed Do ponto de vista ponto escuro de terferograma solo nas minas metodoloacutegico a pesquisa no Quadrishymaior tamanho

laacutetero Ferriacutefero com duraccedilatildeo preshyvista de dois anos vai complementar a de Carajaacutes Hoje com o sistema Cosmo-Skymed o tempo de revishysita da mina cairia para oito dias diz Paradella Com o uso de outros futuros sateacutelites a tendecircncia eacute que o periacuteodo de aquisiccedilatildeo de dados seja cada vez menor melhorando a cashypacidade de detectar deformaccedilotildees em um tempo mais curto

A Vale planeja empregar a teacutecnica DlnSARjuntamente com radares de C31npo e de estaccedilotildees totais com prisshymas refletores os dois meacutetodos conshyvencionais de levantamento e monishytoramento geoteacutecnico hoje em uso em suas minas Nossa ideia eacute que o meacutetodo que utiliza informaccedilotildees de sateacutelites venha a se somar agraves teacutecnicas convencionais de campo Ele seraacute

56 ~ IANf lRO UE G 15

complementar ao que jaacute fazemos com a vantagem de ser preditivo Com ele otimizaremos nossas operaccedilotildees afirma o geoacutelogo Luciano Assis da Diretoria de Planejamento e Desenvolvimento de Ferrosos da Vale Aleacutem do inovador DlnSAR existem outras duas teacutecnicas de monitoramento Os radares de campo instalados na proacutepria mina enviam pulsos de sinais de micro-ondas para deshyterminado alvo - uma bancada por exemplo - e capturam esses sinais de volta comparando-os com sinais enviados anteriormente Caso seja deshytectada alguma mudanccedila de fase entre os sinais emitidos em diferentes momentos podem estar ocorrendo deformaccedilotildees superficiais no alvo Esshyse tipo de radar eacute usado em diferentes pontos de observaccedilatildeo Em Carajaacutes a Vale usa trecircs radares SSR (sigla de Slope Stability Radar) da empresa australiana GroundProbe para fazer o monitoshyramento de setores da mina

Jaacute as estaccedilotildees totais satildeo um equipamento que faz mediccedilotildees de acircngulos verticais e hoshyrizontais e de distacircncias lineares Para isso

eacute preciso posicionar o equipamento num local livre de obstaacuteculos e mirar em prismas refletores que satildeo fixados em uma haste e colocados sobre o ponto onde se quer medir - no caso especiacutefico da Vale as faces de bancadas dos taludes Um feixe de laser emitido pela estaccedilatildeo total eacute refleshytido pelo prisma e retorna agrave estaccedilatildeo Pelo tempo de resposta e grandezas angulares na visada um computador interno calcula as distacircncias Os sishynais refletidos satildeo armazenados e comparados a sinais medidos anteriormente revelando se houve mudanccedila no comportamento dos pontos shyafastamento ou aproximaccedilatildeo - onde os prismas estatildeo instalados A limitaccedilatildeo desse sistema e dos radares de campo eacute que eles fornecem informashyccedilotildees apenas dos locais onde estatildeo instalados ao contraacuterio da teacutecnica DlnSAR cuja cobertura eacute muito mais ampla abrangendo todo o complexo minerador A pesquisa mostrou que o uso comshyplementar e sineacutergico do DInSAR com os dois sistemas tradicionais eacute a configuraccedilatildeo oacutetima diz o engenheiro eleacutetrico e pesquisador do Inpe Joseacute Claudio Mura vice-coordenador do projeto

Aleacutem da geraccedilatildeo de conhecimento que levaraacute agrave adoccedilatildeo de uma nova tecnologia na mineraccedilatildeo brasileira a pesquisa contribuiu para a formaccedilatildeo de pessoal na poacutes-graduaccedilatildeo em sensoriamento remoto no Inpe - um doutorado jaacute foi concluiacutedo e dois mestrados estatildeo em andamento O projeshyto aprovado na FAPESP foi conduzido por uma equipe multidisciplinar composta por geoacutelogos cartoacutegrafos engenheiros eleacutetricos e ambientais do Inpe da Faculdade de Ciecircncias e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (Unesp) em Presidente Prudente e do Instituto de Geociecircnshycias da Universidade Federal do Paraacute (UFPA)

Projeto

Detecccedilatildeo e monitoramento de estabilidade de taludes e deformamiddot

ccedilotildees superliciais em mina a ceacuteu aberto atraveacutes de teacutecnicas avanshyccediladas de interferometria diferencial de rada r uma avaliaccedilatildeo na

mina de ferro N4 ICarajaacutes) utilizando dados do sateacutelite TerraSARmiddotx

Ino 201051267middot9) Modalidade Au xiacutelio Pesquisa - Pesquisa em

Parceria para Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica IPite) Pesquisador responsaacutevel

Wa ldir Renato Paradella Ilnpe) Investimento R$ 62627335 e US$

43346320IFAPESP)

Artigos cientiacuteficos

MURA) C el 01 Monitoring of surface deformation in open pit mine

using DlnSAR TimemiddotSeries A case study in the N5W iran mine ICamiddot

rajaacutes Brazil) using TerraSARmiddotX data Set 2014 Proceedings SPIE RS

2014 v 9243 out 2014

HARTWIG M E et 01 Detection and monitoring of surface motions

in active open pit iron mine in the Amazon region using persistent

scatterer interferometry with TerraSARmiddotX satellite data Remate

Sensing V 5 n 9 p 4719middot34 seI 2013

PARADELLA W R et 01 Radar interferometry in surface deformation

detection with orbital data Revista Brasileira de Cartogra~a V 64

n 6 p 797middot811 dez 2012

PESQUISA FAPESP 227 57

complementar ao que jaacute fazemos com a vantagem de ser preditivo Com ele otimizaremos nossas operaccedilotildees afirma o geoacutelogo Luciano Assis da Diretoria de Planejamento e Desenvolvimento de Ferrosos da Vale Aleacutem do inovador DlnSAR existem outras duas teacutecnicas de monitoramento Os radares de campo instalados na proacutepria mina enviam pulsos de sinais de micro-ondas para deshyterminado alvo - uma bancada por exemplo - e capturam esses sinais de volta comparando-os com sinais enviados anteriormente Caso seja deshytectada alguma mudanccedila de fase entre os sinais emitidos em diferentes momentos podem estar ocorrendo deformaccedilotildees superficiais no alvo Esshyse tipo de radar eacute usado em diferentes pontos de observaccedilatildeo Em Carajaacutes a Vale usa trecircs radares SSR (sigla de Slope Stability Radar) da empresa australiana GroundProbe para fazer o monitoshyramento de setores da mina

Jaacute as estaccedilotildees totais satildeo um equipamento que faz mediccedilotildees de acircngulos verticais e hoshyrizontais e de distacircncias lineares Para isso

eacute preciso posicionar o equipamento num local livre de obstaacuteculos e mirar em prismas refletores que satildeo fixados em uma haste e colocados sobre o ponto onde se quer medir - no caso especiacutefico da Vale as faces de bancadas dos taludes Um feixe de laser emitido pela estaccedilatildeo total eacute refleshytido pelo prisma e retorna agrave estaccedilatildeo Pelo tempo de resposta e grandezas angulares na visada um computador interno calcula as distacircncias Os sishynais refletidos satildeo armazenados e comparados a sinais medidos anteriormente revelando se houve mudanccedila no comportamento dos pontos shyafastamento ou aproximaccedilatildeo - onde os prismas estatildeo instalados A limitaccedilatildeo desse sistema e dos radares de campo eacute que eles fornecem informashyccedilotildees apenas dos locais onde estatildeo instalados ao contraacuterio da teacutecnica DlnSAR cuja cobertura eacute muito mais ampla abrangendo todo o complexo minerador A pesquisa mostrou que o uso comshyplementar e sineacutergico do DInSAR com os dois sistemas tradicionais eacute a configuraccedilatildeo oacutetima diz o engenheiro eleacutetrico e pesquisador do Inpe Joseacute Claudio Mura vice-coordenador do projeto

Aleacutem da geraccedilatildeo de conhecimento que levaraacute agrave adoccedilatildeo de uma nova tecnologia na mineraccedilatildeo brasileira a pesquisa contribuiu para a formaccedilatildeo de pessoal na poacutes-graduaccedilatildeo em sensoriamento remoto no Inpe - um doutorado jaacute foi concluiacutedo e dois mestrados estatildeo em andamento O projeshyto aprovado na FAPESP foi conduzido por uma equipe multidisciplinar composta por geoacutelogos cartoacutegrafos engenheiros eleacutetricos e ambientais do Inpe da Faculdade de Ciecircncias e Tecnologia da Universidade Estadual Paulista (Unesp) em Presidente Prudente e do Instituto de Geociecircnshycias da Universidade Federal do Paraacute (UFPA)

Projeto

Detecccedilatildeo e monitoramento de estabilidade de taludes e deformamiddot

ccedilotildees superliciais em mina a ceacuteu aberto atraveacutes de teacutecnicas avanshyccediladas de interferometria diferencial de rada r uma avaliaccedilatildeo na

mina de ferro N4 ICarajaacutes) utilizando dados do sateacutelite TerraSARmiddotx

Ino 201051267middot9) Modalidade Au xiacutelio Pesquisa - Pesquisa em

Parceria para Inovaccedilatildeo Tecnoloacutegica IPite) Pesquisador responsaacutevel

Wa ldir Renato Paradella Ilnpe) Investimento R$ 62627335 e US$

43346320IFAPESP)

Artigos cientiacuteficos

MURA) C el 01 Monitoring of surface deformation in open pit mine

using DlnSAR TimemiddotSeries A case study in the N5W iran mine ICamiddot

rajaacutes Brazil) using TerraSARmiddotX data Set 2014 Proceedings SPIE RS

2014 v 9243 out 2014

HARTWIG M E et 01 Detection and monitoring of surface motions

in active open pit iron mine in the Amazon region using persistent

scatterer interferometry with TerraSARmiddotX satellite data Remate

Sensing V 5 n 9 p 4719middot34 seI 2013

PARADELLA W R et 01 Radar interferometry in surface deformation

detection with orbital data Revista Brasileira de Cartogra~a V 64

n 6 p 797middot811 dez 2012

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