Análise do limite das bacias de visibilidade com impacto sobre o Bem
Informação adicional prestada ao ICOMOS, no âmbito da avaliação da Candidatura
Fevereiro de 2013
Universidade de Coimbra – Alta e Sofia, Candidatura a Património Mundial
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Análise de Visibilidade
1. Introdução
The methodology that was used in this project is based on an analysis process designed as
viewshed analysis. There are two basic components for this process.
Há duas componentes básicas para este processo: o ponto de observação e a bacia de visibilidade.
Para efeitos do presente relatório, o ponto de observação é definido como o ponto fixo de onde
se observa uma vista.
A bacia de visibilidade é definida como a área física de terra, ar ou água, que é visível para o olho
humano a partir de um ponto de observação.
Em termos mais gerais, as bacias de visibilidade referem-se a todas as áreas que são visíveis a
partir de um conjunto de pontos, que poderão definir uma linha, como uma secção de estrada ou
outro corredor. Os limites da bacia de visibilidade são geralmente pontos altos na paisagem tais
como cristas e colinas, semelhante aos limites de uma bacia hidrográfica.
Um estudo deste género requer a existência de informação relativa à superfície do terreno.
Normalmente num Sistema de Informação Geográfica (SIG) utilizam-se modelos digitais do
terreno (MDT ou DTM), resultantes da informação cartográfica (curvas de nível e pontos cotados),
o que exclui edifícios e vegetação. É de maior interesse o uso de um modelo digital de superfície
(DSM, do inglês Digital Surface Model), que inclua, com grande resolução, todos os detalhes
existentes à superfície do terreno. Normalmente esses dados são obtidos pela tecnologia LiDAR,
que consiste na utilização de um laser em avião que emite feixes laser para o terreno e determina
a posição de pontos através da medição do tempo de percurso dos impulsos. Utilizando o
primeiro retorno do pulso do laser, que mede a distância ao primeiro objeto encontrado (i.e.
vegetação e edifícios), teremos medidas aos topos dos edifícios e às copas das árvores. A medição
de um número muito elevado de pontos conduz a uma nuvem de pontos, que depois de
regularizada, se apresenta sob a forma de uma grelha de altitudes, normalmente com
espaçamento de 1 metro. No caso deste estudo foi utilizado um conjunto de dados deste tipo,
que cobre a cidade de Coimbra, numa dimensão total de 6000 m por 6000 m. A figura seguinte
mostra este conjunto de dados numa vista de relevo sombreado.
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Imagem 1 – DSM em relevo sombreado
Para determinar a visibilidade de uma célula-alvo, cada célula entre a célula do ponto de
observação e a célula-alvo é examinada pela linha de visão. No ponto onde as células entre o
ponto de observação e as células-alvo têm maior valor de altitude a linha de visão é bloqueada. Se
a linha de visão é bloqueada então a célula alvo é classificada como não fazendo parte da bacia de
visibilidade. Se não estiver bloqueada então será incluída na bacia de visibilidade. Nas figuras
seguintes ilustra-se a análise de visibilidade entre dois pontos, sobre um DTM e sobre um DSM.
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Imagem 2 – Análise de visibilidade entre 2 pontos no DTM e no DSM
No segundo caso, dado que as altitudes incluem os edifícios e a vegetação e não apenas o
terreno, o resultado é diferente e mais correto. O ponto observado não é na verdade visível
devido a um edifício.
Assim, para construção da bacia de visibilidade e dada a posição do observador, é aplicado um
algoritmo que percorre todas as células do DSM (grelha de 1 metro), considera a união ao ponto
do observador e analisa se a linha de visada interseta ou não o terreno nos pontos intermédios.
Todas as células do DSM que são visíveis a partir do ponto são então marcadas para criar a bacia
de visibilidade desse ponto de observação.
Nesta análise foi sempre considerada uma altura do observador de 1.65 m. Esta altura
corresponde ao valor médio da altura dos olhos de um observador no terreno. A figura seguinte
mostra um exemplo de bacia de visibilidade de um ponto na zona da Universidade de Coimbra.
O último conceito a ser introduzido é a "magnitude da bacia de visibilidade" (magnitude
viewshed). Neste caso considera-se um conjunto de pontos de observação e a bacia resultante
classifica não só o visível/não visível, mas também o total de células-alvo observadas a partir de
vários pontos de observação de onde determinada célula é observável.
O cruzamento e sobreposição das bacias de visibilidade relativas a cada um dos pontos de
observação selecionados deu-nos então um mapa com a magnitude das visibilidades. Esta
magnitude foi dividida em três classes:
• áreas visíveis por apenas um ponto de observação, (verde)
• áreas visíveis por dois pontos de observação (amarelo) e
• áreas visíveis por três pontos de observação (vermelho).
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Imagem 3 – Exemplo de uma bacia de visibilidade
A primeira fase do estudo consistiu na montagem de todos os dados relevantes para a análise de
SIG, disponíveis em formato digital e necessários para realizar uma análise de bacias de
visibilidade. Em particular, o DTM, o DSM, a cartografia à escala 1:5000 e ortofotos. Foi feita a
escolha de um conjunto de pontos de observação no interior da zona da candidatura, e foram
criadas as respetivas bacias de visibilidade. Foi criada também a imagem de magnitude de bacia
de visibilidade.
As bacias de visibilidade podem ser vistas também na forma inversa, isto é, a bacia de um dado
ponto identifica os locais de onde o observador pode ser visto.
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Imagem 4 – Magnitude de visibilidade
2. Análise de visibilidade no terreno
Foram feitos vários percursos nas principais vias de acesso a Coimbra por estrada e foram
registadas com recurso a equipamento GPS as sucessivas posições de pontos de onde era visível o
conjunto encimado pela Universidade de Coimbra. Posteriormente, desses percursos foram
escolhidos alguns pontos com visão mais panorâmica com vista ao traçado de perfis.
3. Traçado de perfis
Foram traçados perfis a partir de alguns pontos importantes (quatro ao todo), até à Universidade
de Coimbra, com o intuito de analisar o possível efeito que construções poderiam ter no bloqueio
na visibilidade. Consideraram-se nesses perfis o DSM (a verdadeira realidade dos objetos que
existem no terreno) e o DTM (o terreno).
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Pode verificar-se que, face à topografia e à altura dominante, não é possível criar obstrução
visuais ou edifíciosde impacto significativo para o Bem, quer na zona de protecção, quer na coroa
envolvente que corresponde ao Centro Histórico do Plano Diretor Municipal.
Estudo A – Bacia de visibilidade do Pátio das Escolas – Universidade de Coimbra
Ponto de vista – Pátio das Escolas – Universidade de Coimbra
Bacia de visibilidade
Imagem 5 – Fotografia panoramic do ponto de vista - Pátio das Escolas – Universidade de Coimbra
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Estudo B – Bacia de visibilidade da Torre da Universidade
Ponto de vista – Torre da Universidade
Bacia de visibilidade
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Estudo C – Bacia de visibilidade do Departamento de Matemática (cota superior do
parqueamento)
Ponto de vista – Departamento de Matemática – Faculdade de Ciências e Tecnologia (cota
superior do parqueamento)
Bacia de visibilidade
Imagm 6 – Fotografia do ponto de vista – Departamento de Matemática – Faculdade de Ciências e
Tecnologia (cota superior do parqueamento)
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Estudo D- Bacia de visibilidade do Departamento de Matemática – Faculdade de Ciências e
Tecnologia (cota inferior do parqueamento)
Ponto de vista – Departamento de Matemática – Faculdade de Ciências e Tecnologia (cota
inferior do parqueamento)
Bacia de visibilidade
Imagem 7 – Fotografia do ponto de vista – Departamento de Matemática – Faculdade de Ciências e
Tecnologia (cota inferior do parqueamento)
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Estudo E – Bacia de visibilidade da Faculdade de Letras – Universidade de Coimbra
Ponto de vista – Faculdade de Letras – Universidade de Coimbra
Bacia de visibilidade
Imagem 8 – Fotografia do ponto de vista – Faculdade de Letras
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Estudo F – Bacia de visibilidade do Laboratório Químico
Ponto de vista – Laboratório Químico – Universidade de Coimbra
Bacia de visibilidade
Imagem 9 – Fotografia panorâmica do ponto de vista – Laboratório Químico – Universidade de Coimbra
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Estudo G – Bacia de visibilidade da Rua da Sofia
Ponto de vista – Rua da Sofia
Bacia de visibilidade
Imagem 10 – Fotografia do ponto de vista – Rua da Sofia
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Estudo H – Magnitude de visibilidade
Pontos de vista
Visibilidade a partir de 1 dos pontos de vista
Visibilidade a partir de 2 dos pontos de vista
Visibilidade a partir de 3 dos pontos de vista
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Estudo I – Caminhos de visibilidade – Identificação de perfis
Caminhos de visibilidade
Traçado dos perfis
Perfil 1
Perfil 2
Perfil 3
Perfil 4
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Estudo J – Perfis
Perfil 1 – Fórum Coimbra Shopping – Universidade de Coimbra
Perfil 2 – Convento de Santa Clara-a-Nova – Universidade de Coimbra
Perfil 3 – Miradouro do Vale do Inferno – Universidade de Coimbra
Perfil 4 – Banhos Secos – Universidade de Coimbra