9º Encontro Técnico DER-PR

Transcrição

1 Técnicas de Sensoriamento Remoto aplicadas a rodovias. 9º Encontro Técnico DER-PR

2 Sensoriamento Remoto É definido como, o conjunto de técnicas e equipamentos, utilizados para obter informações sobre um determinado objeto. Sem que para isso haja contato físico. Sensores Ativos e Passivos. Marcelo Guimarães ribeiro 2

3 Sensoriamento Remoto Histórico: O incentivo federal para a construção de estradas de rodagem surgiu com a lei n 1453, de dezembro de Esta lei autorizava a subvenção financeira da União aos Estados para promover a ligação entre capitais de quaisquer estados. Relatos da época apontam que o reconhecimento dos locais para implantação de estradas, dependendo da localização, levava mais de um ano. A partir da década de 20, começam a ser utilizadas ferramentas de sensoriamento remoto como: Fotogrametria terrestre Fotos tiradas a bordo de um avião. Marcelo Guimarães ribeiro 3

4 Sensoriamento Remoto Fotografia tirada em locais altos. Fotografias obliquas a bordo de um avião. Vista Panorâmica da região onde seria implantada a estrada, utilizada em estudos físicos. Marcelo Guimarães ribeiro 4

5 Sensoriamento Remoto Fotografia aéreas Verticais; Fotografias serviam como base ao anteprojeto. Escalas médias 1: a 1: Marcelo Guimarães ribeiro 5

6 Sensoriamento Remoto Fotografia aéreas Verticais; Os resultados de apenas uma hora de vôo demonstravam ser mais amplos e proviam mais informações do que aqueles obtidos por mais de um ano de serviço, (Monteiro, 1933). Marcelo Guimarães ribeiro 6

7 Sensoriamento Remoto Uso de Fotogrametria: Ligação São Paulo Curitiba; Planta escala 1: Curvas de nível espaçadas de 10 m Vitória Belo Horizonte Redução de extensão Marcelo Guimarães ribeiro 7

8 Aerofotogrametria É considerada elemento de segurança nacional; Utilização controlada pela união. Apoio para utilização de bases cartográficas; Desatualizada/Inexistente Consolidada como ferramenta importante: Apoio ao estudo de traçados; Detalhamento de projetos finais; Visualização abrangente: Topografia; Hidrografia; Ambientais. Marcelo Guimarães ribeiro 8

9 Sensoriamento Remoto Vantagens da Fotogrametria: Maior rapidez na aquisição de dados; Maior abundância de informações; Trabalho mais confortável: Escritório x Campo. Visão 3d (Estereoscopia); Informações extras; Linhas de drenagem; Locais para base das obras; Localização de materiais para a construção. Exame dos locais a revelia dos moradores ou proprietários. Marcelo Guimarães ribeiro 9

10 Sensoriamento Remoto Década de 70 Utilização do sensoriamento remoto extrapola o limite dos estudos preliminares e locação de rodovias. (EUA); Planejamento, Construção e Manutenção; Análises ambientais Litígios/ Reivindicações Em 2006 o DNIT revisou as suas instruções de serviços para projetos. Estudo de Viabilidade/Analise Ambiental Imagens aéreas Imagens de satélite Restituições fotogramétrica. Projeto Básico Aerofotogrametria Perfilamento a Laser. Projeto Executivo Levantamento Aerofotogramétrico. Marcelo Guimarães ribeiro 10

11 Sensoriamento Remoto Avanços na tecnologia Fotografia Colorida Olho Humano percebe cerca de cem vez mais diferentes cores do que diferentes tons de cinza. Marcelo Guimarães ribeiro 11

12 Sensoriamento Remoto Avanços na tecnologia Fotografia com Infravermelho O infravermelho permite análises de temperatura, e atua como excelente informação para classificação da vegetação. Marcelo Guimarães ribeiro 12

13 Sensoriamento Remoto Avanços na tecnologia Ortofotografia Marcelo Guimarães ribeiro 13

14 Sensoriamento Remoto Fotogrametria Digital Baixo Custo em relação a Fotogrametria Analógica. Câmeras de pequeno formato. Possibilidade de processamento em computadores pessoais. (liberação da dependência ótica/mecânica). Sistema de medição estável. (eliminação da calibração). Processamento digital de imagens Contraste, Brilho, textura, etc... Possibilidade de automação de tarefas. Marcelo Guimarães ribeiro 14

15 Sensoriamento Remoto Desvantagens da fotogrametria digital: Necessidade de maior número de fotos para cobrir a mesma área. Necessidade de adaptação da câmera a aeronave. Necessidade de alta capacidade de armazenamento. Terabytes. Automação limitada Em Desenvolvimento. Marcelo Guimarães ribeiro 15

16 Aerofotografia A aerofotogrametria, tornou-se a principal técnica para elaboração de produtos cartográficos. Sua eficiência e confiabilidade é atestada através de inúmeros trabalhos. Marcelo Guimarães ribeiro 16

17 Sensoriamento Remoto Satélites Artificiais Marcelo Guimarães ribeiro 17

18 Imagens de satélite Resposta espectral dos Alvos Marcelo Guimarães ribeiro 18

19 Satélites Orbitais Sistema Landsat LANDSAT 5 LANDSAT 7 Sensor ETM e ETM+ Resolução Espacial Mulispectral: 30 m Pancromática: 15 m Resolução Espectral 7 Bandas Resolução Temporal: 16 dias Marcelo Guimarães ribeiro 19

20 Satélites Orbitais Satélite TERRA Sensor MODIS Resolução espacial 250, 500 e 1000 metros Resolução espectral 250 m 2 bandas 500 m 5 bandas 1000 m 29 bandas Resolução temporal 1 a 2 dias. Marcelo Guimarães ribeiro 20

21 Satélites Orbitais Sistema CBERS CBERS e CBERS 2 Sensor CCD Resolução Espacial 20 m multispectral Resolução Espectral 4 bandas espectrais 1 banda pancromático Resolução Temporal 26 dias Marcelo Guimarães ribeiro 21

22 Satélites de alta resolução espacial Sistema IKONOS IKONOS II Resolução espacial: Multispectral: 4 metros Pancromática: 1 metro. Resolução espectral: 4 Bandas Resolução temporal: 2 a 3 dias Marcelo Guimarães ribeiro 22

23 Satélites Orbitais QUICKBIRD QUICKBIRD II Resolução espacial 2.8 metros 0.7 metros Resolução espectral 4 bandas Resolução temporal 1 a 3 dias. Marcelo Guimarães ribeiro 23

24 Sensoriamento Remoto Modelagem Numérica do Terreno É a representação em linguagem matemática da variação altimétrica em uma determinada região. Marcelo Guimarães ribeiro 24

25 Modelagem Numérica do Terreno Opções para levantamento de dados Altimétricos: Digitalização de curvas de nível em mapas existentes. Grandes extensões representadas em pequenas escalas. Estudo de Traçados para rodovias. Marcelo Guimarães ribeiro 25

26 Modelagem Numérica do Terreno Opções para levantamento de dados Altimétricos: Restituição fotogramétrica Estereoscopia Grandes projetos em terrenos de difícil acesso. Marcelo Guimarães ribeiro 26

27 Modelagem Numérica do Terreno Opções para levantamento de dados Altimétricos: Levantamento Topográfico Utilização de equipamentos (Estação total, nível, etc...) Adequada para projeto executivo. Marcelo Guimarães ribeiro 27

28 Modelagem Numérica do Terreno Opções para levantamento de dados Altimétricos: Perfilamento a Laser. Grande quantidade de informação. Grandes obras em terrenos de difícil acesso. Marcelo Guimarães ribeiro 28

29 Sistema Laser Scanner LIDAR Faz uma rápida aquisição de um grande volume de informação sobre a variação da superfície de uma região. Marcelo Guimarães ribeiro 29

30 Sistema Laser Scanner Características Permite formar um modelo digital de superfície com uma grande resolução. Apresenta grande redundância em regiões planas. Requer Grandes capacidades de armazenamento de informações Marcelo Guimarães ribeiro 30

31 Sistema Laser Scanner Funcionamento GPS Define a localização do avião. Sistema Inercial A rotação do Avião Sistema de Varredura A distância ao alvo. Inclinação do feixe. Marcelo Guimarães ribeiro 31

32 Sistema Laser Scanner Leitura: X Y Z I Marcelo Guimarães ribeiro 32

33 Laser Scanner Marcelo Guimarães ribeiro 33

34 Laser Scanner Equipamentos lêem normalmente o primeiro e o último pulso; O ultimo pulso pode fornecer dados do terreno em regiões cobertas for vegetação. Marcelo Guimarães ribeiro 34

35 Laser Scanner Modelos digitais MDS MDT -Volumes -Corte -Aterro -Areas -Perfis -Seções Transversais -Mapas: -Sombreamento -Declividade -Aspecto Marcelo Guimarães ribeiro 35

36 Aplicação Dissertação: Pesquisador: Alexandro Gularte Schäfer UFSC Pós Graduação em Engenharia Civil. Titulo: Aplicação de produtos fotogramétricos e do sensor laser Scanner em projetos rodoviários Estudo de Caso: Trecho da SC-414. Local: Luís Alves SC Gaspar SC. Extensão 22 km. Marcelo Guimarães ribeiro 36

37 Fotografia Aérea da Área Marcelo Guimarães ribeiro 37

38 Levantamento Lidar Classificado com auxilio da fotografia aérea. Marcelo Guimarães ribeiro 38

39 Mapa de Uso do Solo Marcelo Guimarães ribeiro 39

40 MDT Gerado a partir dos Dados Laser, com auxílio de restituição fotogramétrica. Marcelo Guimarães ribeiro 40

41 Obtida a partir dos dados LIDAR. Marcelo Guimarães ribeiro 41

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44 Sensoriamento Remoto Ferramenta de representação: Google Earth Google SketchUp Auxílio em: Apresentações Assembléias Audiências Públicas Marcelo Guimarães ribeiro 44

45 Modelagem 2 ½ d - Utilizado para melhorar o planejamento de construção de rodovias e pontes. Marcelo Guimarães ribeiro 45

46 - Auxilio para programação de operações de manutenção - Análises do impacto da obra sobre o meio ambiente Marcelo Guimarães ribeiro 46