AVALIAÇÃO DA QUALIDADE GEOMÉTRICA DE ORTOFOTOCARTAS DIGITAIS OBTIDAS POR UM SISTEMA DE VEÍCULO AÉREO NÃO TRIPULADO (SISVANT)

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1 AVALIAÇÃO DA QUALIDADE GEOMÉTRICA DE ORTOFOTOCARTAS DIGITAIS OBTIDAS POR UM SISTEMA DE VEÍCULO AÉREO NÃO TRIPULADO (SISVANT) ORIENTADOR: PROF. DR. ALZIR FELIPPE BUFFARA ANTUNES CURITIBA, 27 DE JANEIRO DE 2015.

2 ESTRUTURA DA APRESENTAÇÃO 1. INTRODUÇÃO 2. OBJETIVOS 3. JUSTIFICATIVA 4. REVISÃO DE LITERATURA 5. MATERIAIS E MÉTODOS 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 7. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 2

3 1. INTRODUÇÃO O maior avanço ocorrido na Fotogrametria é o aparecimento da Fotogrametria Digital... é tão fantástico e de potencial tão ilimitado que o resultado irá ultrapassar qualquer expectativa que nós poderíamos ter sonhado, simplesmente devido ao poder da tecnologia digital. FRIEDRICH ACKERMANN,

4 1. INTRODUÇÃO Avanço Tecnológico Geoinformação Aquisição de dados espaciais Produção e manutenção dos produtos cartográficos Redução de custos e Manutenção Qualidade 4

5 2. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GERAL Desenvolver ortofotocartas digitais, em diferentes configurações, através de imageamento de grande área com câmera digital convencional (não métrica), embarcada em um SISVANT, assim como avaliar a qualidade geométrica dos produtos e a confiabilidade da informação extraída. 5

6 2. OBJETIVOS 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS a) Gerar ortofotocartas empregando apenas os dados brutos (coordenadas do centro de perspectiva da câmera), sem e com apoio de campo; b) Gerar ortofotocartas aplicando correções através de transformações geométricas com base nos apoios de campo; c) Comparar entre si os resultados obtidos; d) Avaliar a qualidade das ortofotocartas, classificando-as através do PEC e recomendações da ASPRS. 6

7 3. JUSTIFICATIVA 3.1 JUSTIFICATIVA: Recursos Tecnológicos Os recursos tecnológicos disponíveis à cartografia digital Softwares e hardwares de processamento dos dados Velocidade: - Na obtenção de dados - Na troca de informações espaciais - Nas análises dos fenômenos espaciais. 7 SANTOS e SEGANTINE, 2006.

8 3. JUSTIFICATIVA 3.2 JUSTIFICATIVA: Plataforma VANT Verificar a verdadeira potencialidade das plataformas autônomas de baixo custo... Precisão dos sistemas de navegação e posicionamento integrados; e Redução do esforço operacional de levantamentos aerofotogramétricos via VANT. 8

9 3. JUSTIFICATIVA 3.3 JUSTIFICATIVA: Área de Estudo Atualmente, os estudos com VANT s se concentram no mapeamento de áreas com poucos hectares (< 3 km² ou 300 ha) (SILVA et al., 2014). Quantidade de fotografias adquiridas... Tempo e capacidade de processamento... Aquisição dos pontos de apoio. 9

10 3. JUSTIFICATIVA 3.4 JUSTIFICATIVA: Qualidade dos dados adquiridos A ausência de dados precisos... Informações não confiáveis... Erros comprometedores à qualidade dos estudos, e... Desperdício de verbas. 10

11 4. REVISÃO DE LITERATURA 4.1 CONCEITO DE VANT Definição Genérica É toda aeronave que sustenta voo e é controlada à distância por meios eletrônicos e computacionais, dispensando piloto embarcado para ser guiada. 11

12 4. REVISÃO DE LITERATURA 4.1 CONCEITO DE VANT Definição Oficial IS nº 21/2012 Revisão A Uma aeronave, projetada para operar sem piloto a bordo e que não seja utilizada para fins meramente recreativos, e pelos seus componentes associados, tornando-se, dessa forma, um Sistema de Veículo Aéreo Não Tripulado (SISVANT). Nesta definição, incluem-se todos os aviões, helicópteros e dirigíveis controláveis nos três eixos, excluindo-se, portanto, os balões tradicionais e os aeromodelos. ANAC,

13 4. REVISÃO DE LITERATURA 4.1 CONCEITO DE VANT Portanto, são considerados VANTs: Mais de 400 ft (121,92 metros) acima da superfície terrestre (Above Ground Level AGL) ou além da linha de visada visual, ainda que abaixo desta altura; ANAC,

14 4. REVISÃO DE LITERATURA Sistemas de Controle Motor GPS Asas Radiotransmissor/ Receptor Controle (opcional) Trem de pouso (opcional) Câmera Antena (comunicação VANT) Estação de comando 14

15 4. REVISÃO DE LITERATURA 4.2 FOTOGRAFIA AÉREA DE PEQUENO FORMATO São fotografias aéreas obtidas através de câmeras fotográficas digitais convencionais e, qualquer pessoa, dispondo de uma dessas câmeras, estando dentro de uma aeronave qualquer ou embarcando-as em alguma plataforma aérea, pode obtê-las facilmente. DISPERATI,

16 4. REVISÃO DE LITERATURA 4.3 CÂMERAS DIGITAIS CONVENCIONAIS (NÃO MÉTRICAS) Vantagens em relação às câmeras métricas: - Menor peso e maior facilidade de manejo; - Custo reduzido; - Escolha das distâncias focais; - Flexibilidade de integração com sistemas GPS e INS; - Possibilidade de integração em diversos tipos de aeronaves; - Grande disponibilidade no mercado. SANTOS,

17 4. REVISÃO DE LITERATURA 4.3 CÂMERAS DIGITAIS CONVENCIONAIS (NÃO MÉTRICAS) Desvantagens no uso das câmeras para aplicações com VANTs: - Instabilidade dos parâmetros de orientação interna; - Não verticalidade do eixo óptico da câmera; - Problemas causados por condições ambientais adversas (vento deriva arrasto); - Distorções geométricas e radiométricas. 17

18 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.1 ÁREA DE ESTUDO: São Desidério/BA Características: - Área: 3,924 km² - Cavidades subterrâneas (cavernas) - Rural, vegetação, não habitada. 19

19 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.2 MATERIAIS UTILIZADOS Qtd. Materiais Propriedade 01 Microcomputador Intel Core 3,5 GHz - 16 Gb Ram Ge-Force GTX 780 Ti - HDD 1Tb; ITTI / UFPR 01 Software fotogramétrico de código fechado - Agisoft Photo Scan Professional Version (64 bits) 2014; ITTI / UFPR 01 Sistema de Veículo Aéreo Não Tripulado (SISVANT) - Smartbird X-260; Softmapping Engenharia +600 Fotografias Aéreas de Pequeno Formato obtidas com o SISVANT, possuindo a dimensão de x pixels, com representação de cores em RGB, formato *.jpg; ITTI / UFPR 01 Câmera Digital Convencional (não métrica e não calibrada) Marca: Sony Nex-3 16 Mp.; Softmapping Engenharia 02 Receptores GPS L1/L2 Leica 900 CS; Lab. Topografia / UFPR 27 Pré-Sinalizadores dos Pontos de Controle (Lonas e Cal). ITTI / UFPR 01 Software SIG de código fechado - ArcGIS v ITTI / UFPR 01 Software SIG de código fechado - Global Mapper v bits ITTI / UFPR 20

20 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA Seleção e Filtragem das Fotografias Elaboração do Plano de voo Pré-Sinalização Dos GCP Execução do Rastreio GNSS dos GCP Aquisição dos Dados e Imageamento Processamento das Imagens ESTUDO PRELIMINAR DA ÁREA A SER IMAGEADA Verificação de possíveis problemas (vegetação densa e seca, variações de relevo, etc.); PLANO DE VOO Executar missões em dias de sol e sem vento; Determinação do tamanho do pixel (GSD - Ground Sample Distance) Controle de Qualidade 21

21 Seleção e Filtragem das Fotografias Elaboração do Plano de voo Pré-Sinalização Dos GCP 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA PLANO DE VOO Altitude de voo: 300 metros (abaixo das nuvens); Distância focal: 16 mm; Execução do Rastreio GNSS dos GCP Aquisição dos Dados e Imageamento Processamento das Imagens Controle de Qualidade Recobrimento no terreno de cada fotografia: 438 x 292m 22

22 Seleção e Filtragem das Fotografias Elaboração do Plano de voo Pré-Sinalização Dos GCP 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA PLANO DE VOO Sobreposições planejadas: 80% (long.) e 50% (lat.); 10 faixas de voo (aprox. 400 hectares). Execução do Rastreio GNSS dos GCP Aquisição dos Dados e Imageamento Processamento das Imagens Controle de Qualidade 23

23 Seleção e Filtragem das Fotografias Elaboração do Plano de voo 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA PLANO DE VOO Sobreposições alcançadas: 79% (long.) e 46,5% (lat.); Pré-Sinalização Dos GCP Execução do Rastreio GNSS dos GCP Aquisição dos Dados e Imageamento Processamento das Imagens Controle de Qualidade 24

24 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA Seleção e Filtragem das Fotografias PRÉ-SINALIZAÇÃO DOS PONTOS DE APOIO Elaboração do Plano de voo Pré-Sinalização Dos GCP Execução do Rastreio GNSS dos GCP Aquisição dos Dados e Imageamento Processamento das Imagens Controle de Qualidade 26

25 Marcações artificiais bem distribuídas; Lonas amarelas e pretas / Cal; Refletância destoante do solo da região. 27

26 5. MATERIAIS E MÉTODOS Seleção e Filtragem das Fotografias 5.3 METODOLOGIA EXECUÇÃO DO RASTREIO GNSS Elaboração do Plano de voo Pré-Sinalização Dos GCP Execução do Rastreio GNSS dos GCP Aquisição dos Dados e Imageamento Processamento das Imagens Controle de Qualidade 29

27 5. MATERIAIS E MÉTODOS Seleção e Filtragem das Fotografias 5.3 METODOLOGIA EXECUÇÃO DO RASTREIO GNSS Elaboração do Plano de voo Pré-Sinalização Dos GCP Execução do Rastreio GNSS dos GCP Aquisição dos Dados e Imageamento Processamento das Imagens Controle de Qualidade 30

28 5. MATERIAIS E MÉTODOS Seleção e Filtragem das Fotografias Elaboração do Plano de voo 5.3 METODOLOGIA AQUISIÇÃO DOS DADOS E IMAGENS MODELO: SMARTBIRD X-260 Envergadura 2,60 metros GPS E INERCIAL Pré-Sinalização Dos GCP Dimensões Área de asa 260cm x 80cm x 15cm 4000 cm² GPS DE NAVEGAÇÃO INERCIAL metros grau Execução do Rastreio GNSS dos GCP Velocidade de lançamento Velocidade de cruzeiro 75 km/h 85 km/h Aquisição dos Dados e Imageamento Velocidade máxima Velocidade de pouso 125 km/h 60 km/h Processamento das Imagens Altitude máxima de voo Peso 1000 metros = 1 km 6 quilos Autonomia 60 minutos = Bateria Lithium Controle de Qualidade Vento Sistema de rádio frequência Resistência de até 80 km/h 2,4 Hz alcance de até 14km 31

29 5. MATERIAIS E MÉTODOS Seleção e Filtragem das Fotografias Elaboração do Plano de voo 5.3 METODOLOGIA AQUISIÇÃO DOS DADOS E IMAGENS CÂMERA NÃO MÉTRICA: SONY NEX-3 16,2 MP Pré-Sinalização Dos GCP Execução do Rastreio GNSS dos GCP Aquisição dos Dados e Imageamento Processamento das Imagens Controle de Qualidade Resolução: Sony NEX-3 16,2 Mega pixels Tipo de sensor APS-C Tamanho do sensor 23,4 mm x 15,6 mm Tamanho máximo da imagem x Distância focal 16 mm 32

30 5. MATERIAIS E MÉTODOS Seleção e Filtragem das Fotografias Elaboração do Plano de voo 5.3 METODOLOGIA AQUISIÇÃO DOS DADOS E IMAGENS MODELO: SMARTBIRD X-260 Pré-Sinalização Dos GCP Execução do Rastreio GNSS dos GCP Aquisição dos Dados e Imageamento Processamento das Imagens 33

31 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA AQUISIÇÃO DOS DADOS E IMAGENS De acordo com Galo et al. (2008), a qualidade dos produtos fotogramétricos pode ser afetada quando do não conhecimento ou não utilização de seus parâmetros de orientação interior no processamento das imagens. Entretanto, conforme afirmou Roberto (2013), os parâmetros de calibração da câmera não representam um pré-requisito para a restituição tridimensional. A câmera digital utilizada no presente trabalho não foi calibrada com o objetivo de avaliar a potencialidade de um SISVANT de baixo custo, destacando a qualidade da aquisição e do processamento das fotografias brutas advindas do sensor. 34

32 5. MATERIAIS E MÉTODOS Seleção e Filtragem das Fotografias Elaboração do Plano de voo 5.3 METODOLOGIA AQUISIÇÃO DOS DADOS E IMAGENS LANÇAMENTO: Catapulta (bungee) Dimensões: 60x60x60cm PVC Pré-Sinalização Dos GCP Execução do Rastreio GNSS dos GCP Aquisição dos Dados e Imageamento Processamento das Imagens 35

33 5. MATERIAIS E MÉTODOS Processamento das Imagens Seleção e Filtragem das Fotografias Implementação dos Algoritmos Computacionais Agisoft Photo Scan v.2014 Alinhamento das Fotografias Aerotriangulação 5.3 METODOLOGIA PROCESSAMENTO DAS IMAGENS Utilizou-se metodologias clássicas da fotogrametria digital com adaptação da computação gráfica para minimizar os erros provenientes da instabilidade da plataforma autônoma e os associados às distorções da lente da câmera não métrica. Obtenção do Modelo Digital de Elevação - MDE Extração das Ortofotocartas Digitais Correção Geométrica Arc Map v.10 Controle de Qualidade Dos Produtos Obtidos 36

34 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA SELEÇÃO E FILTRAGEM DAS FOTOGRAFIAS A seleção eliminou o número excessivo de fotografias (tempo: 2seg); A filtragem foi realizada manualmente, excluindo: - Fotografias inclinadas; - Variação de altitude (escala); - Deriva (arrasto). Software: Agisoft Photo Scan Pro v

35 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA ALINHAMENTO DAS FOTOGRAFIAS 600 fotografias aéreas selecionadas; Algoritmo (matching points) que localiza os pontos homólogos entre elas através dos pontos de ligação (tie points); Dados de entrada: (X cp, Y cp, Z cp ) do CP da câmera no momento da tomada de cada fotografia; Não foram empregados as atitudes (k, φ, ω), em decorrência da imprecisão da integração INS/GPS; 38

36 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA ALINHAMENTO DAS FOTOGRAFIAS Geometria Epipolar (calibração fraca das câmeras): Relação geométrica entre duas vistas similares, quando cada cena possui o seu centro de projeção e estes não são coincidentes. Cada par de imagem capturado representa duas perspectivas diferentes de uma mesma cena estática. Empregada na busca por pontos correspondentes através de algoritmos computacionais. SANTOS,

37 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA ALINHAMENTO DAS FOTOGRAFIAS 40

38 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA AEROTRIANGULAÇÃO (MÉTODO DOS FEIXES PERSPECTIVOS) Uma resseção simultaneamente à uma interseção espacial para um conjunto de imagens digitais; Ajusta-se o bloco (único) com as 600 fotografias simultaneamente; Grade Triangular Irregular (TIN): é o mais propício para a inclusão das feições topográficas estruturais. Algoritmo Mapas de Altura/Terreno : modelagem de superfícies planas e fotografias aéreas, com uma densa nuvem de pontos. Resultado Final: Modelo Digital de Elevação 41

39 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA EXTRAÇÃO DO MODELO DIGITAL DE ELEVAÇÃO MDE 42

40 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA EXTRAÇÃO DO MODELO DIGITAL DE ELEVAÇÃO MDE 43

41 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA EXTRAÇÃO DE ORTOFOTOCARTAS Algoritmos Ortofoto e Mosaico : Processo direto de geração da ortofoto. Perspectiva central (fotografias) Perspectiva Ortogonal Texturização: todos os pixels recebem a informação do valor de brilho. Para cada pixel, há um valor associado que define a intensidade do brilho de cada cor primária que forma a imagem (REISS, 2012). 44

42 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA EXTRAÇÃO DE ORTOFOTOCARTAS Mosaicos fotográficos unidos, onde as feições nela contidas são apresentadas em suas verdadeiras posições, sendo desta forma, geometricamente equivalentes a um mapa de linhas e de símbolos, onde podem ser realizadas diretamente medidas de posição, distâncias, ângulos horizontais e áreas. (SILVA, 2002). 45

43 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA EXTRAÇÃO DE ORTOFOTOCARTAS Exporta-se a ortofoto: O tamanho do pixel definido foi GSD = 8,9 cm, pois a amostragem do produto final não pode ser maior que a dos dados originais. (LIMA et al., 2004). 46

44 5. MATERIAIS E MÉTODOS METODOLOGIA EXTRAÇÃO DAS ORTOFOTOCARTAS Exporta-se a ortofoto: 47

45 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA CORREÇÃO GEOMÉTRICA SIMPLES ARC. MAP V.10 Otimiza a acurácia local dos pontos de apoio selecionados em detrimento da global 49

46 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA CONTROLE DE QUALIDADE AVALIAÇÃO DAS DISCREPÂNCIAS Utilizou-se pontos de verificação bem distribuídos na imagem e seus respectivos homólogos nos produtos obtidos. 50

47 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA CONTROLE DE QUALIDADE ANÁLISE ESTATÍSTICA Realizou-se a análise de tendências (erros sistemáticos) e análise de exatidão. (GALO et al., 2001). 51

48 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA CONTROLE DE QUALIDADE 52

49 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA CONTROLE DE QUALIDADE 53

50 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA CONTROLE DE QUALIDADE ANÁLISE DE TENDÊNCIA Avaliação da acurácia das ortofotocartas; (ARIZA, 2002). Hipótese nula; Distribuição t de Student (n < 30); 59

51 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA CONTROLE DE QUALIDADE ANÁLISE DE EXATIDÃO: Variância da discrepância do Ponto Distribuição Qui Quadrado ; Associada a Análise de Tendência; Hipótese nula; Variância do Erro Padrão Erro Padrão (EP); Decreto-Lei n /84; (MERCHANT, 1982). 60

52 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA CONTROLE DE QUALIDADE ANÁLISE DE EXATIDÃO O Decreto nº /84: Padrão de Exatidão Cartográfica (PEC); Junho/2011: a CONCAR criou a norma Especificação Técnica para a Aquisição de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-ADGV); Padrão de Exatidão Cartográfica dos Produtos Cartográficos Digitais (PEC-PCD); 61

53 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA CONTROLE DE QUALIDADE ANÁLISE DE EXATIDÃO Nova classe de acurácia: produtos cartográficos classificados nas classes A, B, C e D (mais rigorosa); A norma não especifica o número de pontos de controle que deve conter a amostra e não deixa claro como é a forma de avaliação das coordenadas planimétricas (se isoladamente ou de modo conjunto) (PEREIRA e NERO, 2012). 62

54 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA CONTROLE DE QUALIDADE Configurações nº Pontos de Apoio e 15 Pontos de Verificação Nível de confiança: 90%; Nível de Significância: 10%. Valor tabelado de χ²(14;10): 7, ; 63

55 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA CONTROLE DE QUALIDADE Configurações nº Pontos de Apoio e 15 Pontos de Verificação Calcula-se os valores de Qui-Quadrado: χ²(14;10) = 7,

56 5. MATERIAIS E MÉTODOS 5.3 METODOLOGIA CONTROLE DE QUALIDADE Configurações nº Pontos de Apoio e 15 Pontos de Verificação Classificação PEC-PCD:

57 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 6.1 RESULTADOS SELEÇÃO E FILTRAGEM: Ex: exclusão de fotos inclinadas; Total: 600 fotografias selecionadas PROCESSAMENTO DOS DADOS: Agisoft Photo Scan v

58 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 6.1 RESULTADOS ORTOFOTOS GERADAS EM DIFERENTES CONFIGURAÇÕES 1. Configuração nº 01: Processamento sem pontos de apoio e 15 pontos de verificação; 2. Configuração nº 02: Processamento com 12 pontos de apoio e 15 pontos de verificação; 3. Configuração nº 03: Processamento com correção geométrica de 12 pontos de apoio e 15 pontos de verificação; 69

59 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 6.1 RESULTADOS ORTOFOTOS GERADAS EM DIFERENTES CONFIGURAÇÕES 4. Configuração nº 04: Processamento com correção geométrica, através do Google Earth, de 12 pontos de apoio e 15 pontos de verificação; 5. Configuração nº 05: Processamento com 7 pontos de apoio e 7 pontos de verificação; 6. Configuração nº 06: Processamento com 20 pontos de apoio e 7 pontos de verificação. 70

60 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 6.1 RESULTADOS PARÂMETROS DE ORIENTAÇÃO EXTERIOR Falta de precisão na determinação da atitude da câmera; Não foram utilizados no processamento inicial; Tratamento estatístico: 71

61 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES RESULTADOS VARIAÇÃO DA ATITUDE DO SISVANT NA TOMADA DAS FOTOS 72

62 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 6.1 RESULTADOS ALINHAMENTO DAS FOTOGRAFIAS Grande tempo de processamento computacional; Densa nuvem de pontos Tie Points; 73

63 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 6.1 RESULTADOS ALINHAMENTO DAS FOTOGRAFIAS IDENTIFICAÇÃO MANUAL DOS PONTOS DE APOIO 74

64 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 6.1 RESULTADOS COMPROMETINDO DO PLANO DE VOO Variações atmosféricas (vento) 75

65 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 6.1 RESULTADOS OBTENÇÃO DO MODELO DIGITAL DE ELEVAÇÃO Grade Irregular Triangular (TIN) Sem Pontos de Apoio Com Pontos de Apoio Triângulos com faces Triângulos com faces 76

66 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 6.1 RESULTADOS OBTENÇÃO DO MODELO DIGITAL DE ELEVAÇÃO Ambos processamentos: Fidedignidade da representação da área de estudo 77

67 6.1 RESULTADOS Agisoft Photo Scan v.2014 Global Mapper v.15 78

68 6.1 RESULTADOS Agisoft Photo Scan v.2014 Global Mapper v.15 79

69 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 6.1 RESULTADOS ORTOFOTOCARTAS 80

70 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 6.1 RESULTADOS CONTROLE DE QUALIDADE DOS PRODUTOS OBTIDOS Configuração nº Pontos Apoio Pontos Verificação 01 Sem Pontos Apoio 15 P. V P. A. 15 P. V. 03 C.G Arc Map 12 P. A. 15 P. V. 04 C. G. Google 12 P. A. 15 P. V P. A. 7 P. V P. A. 7 P. V. Foram calculadas as discrepâncias (Δx, Δy, Δz), suas médias (Δx,Δy,Δz ), valores máximos e mínimos, e desvios padrão (SΔx, SΔy, SΔz) 81

71 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES CONTROLE DE QUALIDADE DOS PRODUTOS OBTIDOS ANÁLISE DE TENDÊNCIA Configurações nº 01 a 04 A ocorrência de tendência e o seu efeito pode ser minimizado pela subtração de seu valor a cada coordenada lida na carta (GALO e CAMARGO, 1994). 82

72 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES CONTROLE DE QUALIDADE DOS PRODUTOS OBTIDOS ANÁLISE DE TENDÊNCIA Configurações nº 05 e 06 A ocorrência de tendência e o seu efeito pode ser minimizado pela subtração de seu valor a cada coordenada lida na carta (GALO e CAMARGO, 1994). 83

73 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES CONTROLE DE QUALIDADE DOS PRODUTOS OBTIDOS ANÁLISE DE EXATIDÃO Decreto nº /84 PEC-P. C. Digitais Conf. Planimetria Tendência Altimetria Tendência Outlier ASPRS Nº 01 1: (B) Sim N/C Sim Sim N/C Nº 02 1: (D) Não (B) 20m Não Sim 1: Nº 03 1: (C) Sim X e Y - - Sim 1: Nº 04 1: (C) Sim Y - - Sim 1: Nº 05 1: (C) Não 1: (B) 50m Não Sim Nº 06 1: (B) Não 1: (B) 50m Não Sim 1: (alt) 1: (plan) 1: (alt) 1: (plan) 84

74 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES CONTROLE DE QUALIDADE DOS PRODUTOS OBTIDOS RECOMENDAÇÕES ASPRS/ RMS Configurações nº 01 a 04 (GEMAEL, 1994).

75 6. RESULTADOS E DISCUSSÕES CONTROLE DE QUALIDADE DOS PRODUTOS OBTIDOS RECOMENDAÇÕES ASPRS/ RMS Configurações nº 05 e 06 (GEMAEL, 1994).

76 7. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 7.1 CONCLUSÕES Todas configurações de ortofotocartas obtiveram alta resolução espacial (GSD = 8,9 cm); Para se conseguir qualidade dos dados: hardwares e softwares avançados, operadores qualificados, planejamento e execução da operação rigorosamente cuidadosa; Deve-se, portanto, controlar a qualidade dos dados ao longo de todo processo; 87

77 7. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 7.1 CONCLUSÕES Os aspectos que têm maior influência sobre a precisão dos dados: - Número de pontos de apoio e de controle (GCP); - Qualidade dos sensores embarcados (integração GPS/INS), - Calibração da câmera; - Estabilidade da plataforma (sobreposições > 80/70%); - Consistência do bloco fotogramétrico (processamento). 88

78 7. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 7.1 CONCLUSÕES Para grandes áreas, a seleção e filtragem das fotografias se fazem necessárias; Escolha da área de estudo: rural, distante de local densamente povoado; Respeitou-se a Circular de Informações Aeronáuticas (AIC) nº 21/10 (ANAC, 2010) que proíbe voos sobre cidades, povoados, lugares habitados ou sobre grupo de pessoas ao ar livre; 89

79 7. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 7.1 CONCLUSÕES Fotografias apresentaram distorções radiocêntricas provocadas pela não calibração das lentes afetou a qualidade final do processamento; Agisoft PhotoScan Professional, versão do ano de 2014: fluxo de trabalho automático; Geradas 6 distintas configurações de ortofotocartas e comparadas entre si; 90

80 7. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 7.1 CONCLUSÕES A pré-sinalização se mostrou eficaz, uma vez que regiões com mata nativa apresentam dificuldade na definição de feições naturais para a seleção de pontos de controle, principalmente nas bordas do bloco; Pela análise estatística da qualidade geométrica: - Os processamentos que utilizaram pontos de apoio (escala 1:10.000), apresentaram resultados na ordem de 50 vezes superiores ao do processamento sem pontos de apoio (escala 1: ); - ASPRS/1990 é mais rigorosa que o PEC-PCD/

81 7. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 7.1 CONCLUSÕES MITSHITA et al., 2014; SILVA et al., 2014; MORO, 2013; ROBERTO, 2013, alcançaram ótimos resultados (RMS das discrepâncias inferior à 1,0 metro na planimetria e altimetria). Entretanto, consideraram pequenas áreas de estudo (< 3 km²), gerando pequenos blocos de processamento, com poucas fotografias contidas (< 100). O protótipo utilizado no presente trabalho não está totalmente apto para aplicações fotogramétricas, devido, principalmente, à imprecisão dos sensores embarcados. 92

82 7. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 7.1 CONCLUSÕES A utilização de um SISVANT de baixo custo é mais indicada para: - Identificação e avaliação de Passivos Ambientais; - Elaboração de Inventários Florestais; - Inspeções e mapeamentos temáticos; - Uso da terra, monitoramento de ocupações irregulares; - Fiscalização e apoio ao (re)ordenamento territorial; - Extração de informações atualizadas (curta defasagem temporal). 93

83 7. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 7.2 RECOMENDAÇÕES Calibração das câmeras não métricas; Integração entre receptor GPS geodésico, sistema inercial de alta precisão, LIDAR, outros. Traçar comparativos de processamentos entre outras ferramentas computacionais disponíveis: - Aerial Photo Survey (APS) da MENCI Software; - Pix4Dmapper da Pix4D; - LPS (Leica Photogrammetric Suite) da Erdas. 94

84 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AGÊNCIA NACIONAL DE AVIAÇÃO CIVIL. Instrução Suplementar (IS) Nº Revisão A. Apresentação de Dados Requeridos para Certificação Suplementar de Tipo Decisão nº 127, de 29 de novembro de Autoriza a operação aérea de Aeronave Remotamente Pilotada do Departamento de Polícia Federal. AGISOFT. Photo Scan User Manual: Professional Edition, Version AGOSTINHO, F; OLIVEIRA FILHO, P. C. de Obtenção de fotografias aéreas de pequeno formato e videografia por meio de aeromodelo artesanal adaptado. In: XV Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, Curitiba, PR, Brasil, ALVES JUNIOR, L. R.; CÔRTES, J. B. R.; FERREIRA, M. E. Validação de mosaicos aerofotogramétricos utilizando fotografias obtidas com câmara digital não métrica acoplada a um VANT. In: Anais do XXV Congresso Brasileiro de Cartografia AMERICAN SOCIETY FOR PHOTOGRAMMETRY AND REMOTE SENSING (ASPRS). Accuracy Standards for Large-Scale Maps. Professional Practicing Division ANDRADE, J. B. Fotogrametria Revista, ampliada e atualizada. 2ª Ed. SBEE, Curitiba, ANTUNES, A. F. B. Iniciando em Geoprocessamento. Universidade Federal do Paraná. Curitiba, ANTUNES, A. F. B.; LINGNAU, C. Uso de Índices de Acurácia para Avaliação de Mapas Temáticos Obtidos por Meio de Classificação Digital. In: III Congresso e Feira para Usuários de Geoprocessamento. Curitiba, ARIZA, F. J. Calidad em la producción cartográfica. Madrid, RA-MA, p. ASPIAZÚ, C.; ALVES, L. M.; VALENTE, O. F. Os modelos digitais de terrenos conceituação e importância. Boletim de Pesquisa Florestal, Colombo, n.21, p.27-36, dez

85 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BARRY, P.; COAKLEY, R. Field accuracy test of rpas photogrammetry In: International Archives of the photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume XL-1/W2, UAV-g2013, Rostock, Germany, BRASIL. Decreto n º 89817, de 20 de junho de Instruções Reguladoras das Normas Técnicas da Cartograf ia Nacional. Diário Oficial da União. Brasília, Diário Oficial da União nº seção 01. Portaria Normativa nº 606/MD, de 11 de junho de Brasília, Departamento de Controle do Espaço Aéreo DECEA. AIC nº 21/10, de 23 de setembro de Informações necessárias para o uso de veículos aéreos não tripulados no espaço aéreo brasileiro. Rio de Janeiro, CÂMARA, G.; DAVIS, C.; MONTEIRO, A. M. V. Introdução à Ciência da Geoinformação. Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Ministério da Ciência e Tecnologia. São José dos Campos, COMISSÃO NACIONAL DE CARTOGRAFIA (CONCAR-EB). Especificação Técnica para Estruturação de Dados Geoespaciais Vetoriais (ET-EDGV). Estrutura de Dados Geoespaciais Vetoriais (EDGV). Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais (INDE). Diretoria de Serviço Geográfico (DSG) COSTA, G. C.; SILVA, D. C. Pré-sinalização de pontos de apoio em aerofotogrametria com câmeras de pequeno formato. In: Anais do IV Simpósio Brasileiro de Ciências Geodésicas e Tecnologias da Geoinformação. Recife, CUNHA, R. M. P.; BULLA, L. A. S.; HARTMANN, C. Uso de imagens de pequeno formato como instrumento na elaboração e implantação de projetos costeiros. O sistema ADAR Porto Alegre, DALMOLIN, Q.; LEAL, E. M. Análise da qualidade posicional em bases cartográficas geradas em CAD. Boletim de Ciências Geodésicas, Curitiba, v. 7, n. 1, p ,

86 VANT: Uma ameaça a Fotogrametria? Valter Xavier Aguiar. Tendemos a superestimar o efeito de uma nova tecnologia em curto prazo e a subestimar o seu efeito em longo prazo. Lei de Amara. 97

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88 MUITO OBRIGADO! Cristhyano Cavali da Luz Tel.: (42)