O SENSORIAMENTO REMOTO E SUAS TÉCNICAS DE ANÁLISE: UMA COMPARAÇÃO ENTRE NOVAS E VELHAS TECNOLOGIAS, UM ESTUDO DE CASO SOBRE A TECNOLOGIA LIDAR.

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1 O SENSORIAMENTO REMOTO E SUAS TÉCNICAS DE ANÁLISE: UMA COMPARAÇÃO ENTRE NOVAS E VELHAS TECNOLOGIAS, UM ESTUDO DE CASO SOBRE A TECNOLOGIA LIDAR. (O mapeamento de território através das arvores). Diogo Caio Rocha Amorim¹ Pollyanna Neves da Silva² RESUMO: diogocaio@hotmail.com polly40986@yahoo.com.br ¹Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais PUC MINAS Departamento de Pós Graduação Latu-Sensu Geoprocessamento. ²Centro Universitário UNA Departamento de Pós Graduação Latu- Sensu Consultoria e Licenciamento Ambiental. Facilitar a delimitação e o mapeamento de áreas urbanas e rurais, ainda é acarretada por um grande paradigma, que utiliza técnicas antigas e que ainda demoram muito, tornandose onerosas principalmente em áreas de florestas e vegetação muito densas. O presente trabalho tem como objetivo apresentar as novas tecnologias para mapeamento sistemático dos alvos da Terra utilizando a ciência do Sensoriamento Remoto, através do sistema de Detecção da energia emitida destes mesmos alvos e captada por um sistema aéreo embarcado denominado LiDAR (Light Detection And Ranging). PALAVRAS- CHAVE: Sensoriamento Remoto,LiDAR,Mapeamento,Vegetação. 1 INTRODUÇÃO : Uma das tecnologias de grande importância no campo das geociências é o Sensoriamento Remoto,que parte do princípio de poder manipular dados e imagens de determinados locais á distância, sem precisar necessariamente ir ao campo, embora o trabalho de campo é indispensável em qualquer natureza cientifica. O Sensoriamento Remoto é uma tecnologia que permite a aquisição de informações sobre objetos sem contato físico com eles (NOVO, 1998, p1).

2 Para a aquisição das informações sobre os objetos ao redor da Terra, o Sensoriamento Remoto, funciona utilizando as relações da energia eletromagnética que funciona obtendo resultados da união entre objetos elétricos e o magnetismo, energia eletromagnética é emitida por qualquer corpo que possua temperatura acima de zero absoluto (0 Kelvin). (UFRGS,2009).Esta energia é medida através do seu comprimento de onda, que em geral são muito curtos, como é apresentado na figura a seguir: Figura 1: Espectro Eletromagnético. Fonte: FIGUEIREDO (2005),citado por UFRGS,2009. A figura acima mostra a divisão dos comprimentos de ondas do espectro eletromagnético, observa-se, que os comprimentos são em escala muito pequenas. O infravermelho próximo (IV) é a onda que aparece logo após o comprimento do visível (aquele que podemos captar com os olhos), sendo a utilizada pelo sistema LiDAR. O inframervelho próximo é região do espectro que se estende de 0,7 a 1000 µm e costuma ser dividida em três sub-regiões: IV próximo: 0,7 a 1,3 µm, IV médio: 1,3 a 6 µm, IV distante: 6 a 1000 µm (UFRGS,2009). Baseando-se nas tecnologias que envolvem o Sensoriamento Remoto é objetivo desse trabalho identificar as principais características da técnica LiDAR para levantamentos topográficos, modelos digitais de terreno, elevação e das técnicas antigas de topografia, comparando a eficácia de ambas.o trabalho ainda visa levantar experiências e resultados obtidos com ambas as técnicas, sempre comparando com vantagens e desvantagens. A precisão é um fator extremamente importante em serviços de Engenharia e Cartografia no qual trabalham constantemente com a ciência Geodésica, propiciando cálculos inúmeros, para a obtenção de sistemas de modelos em projetos diversos.

3 Uma vez necessitando de tanta precisão, essa tecnologia se integra com uma nova técnica, que é o Scaneamento por Laser Aéreo (ALS-Airbone Laser Scanner), aqui chamado de LIDAR ( LIGHT DETECTION and RANGING), que funciona como um método para a determinação de coordenadas tridimensionais de pontos na superfície da terra.seu funcionamento baseia-se na utilização de um pulso de laser que é disparado na direção da superfície.(centeno e MITISHITA,2007,p1). 2 A TÉCNICA LIDAR COMO AVANÇO PARA O SENSORIAMENTO REMOTO A União do Sensoriamento Remoto com o sistema LIDAR, possibilita obter modelos digitais de terreno (MDT), curvas de Nível, modelos digitais de Elevação (MDE), produzir vídeos temáticos, entre outros trabalhos que necessitem de muita precisão. No contexto da utilização em sistemas de informações geográficas, por modelo digital de terreno designa-se qualquer conjunto de dados em suporte numérico que, para uma dada zona, permita associar a qualquer ponto definido sobre o plano cartográfico um valor correspondente à sua altitude (MATOS,2001,p133). Para Schafer e Loch (2005) "Através dos produtos oriundos do levantamento Laserscanner, tem-se a possibilidade de gerar mapas tridimensionais acurados e atualizados para otimização de projetos e processos de construção." Os MDTs de alta resolução provêem dados do terreno que podem servir como suporte a análise de características de interesse em diversos projetos, como por exemplo, dos projetos rodoviários, atribuindo a eles informações diversas como declividade, aspectos topográficos e outras características da forma do relevo. Um modelo digital de terreno (MDT) também conhecido como Digital Terrain Model - DTM representa a variação do relevo em uma região da superfície terrestre. A representação mais comum de um MDT está associada á altimetria, Embora possa representar outras grandezas que variam continuamente no espaço, por exemplo,unidades geológicas ou teor minerais. (CENTENO,2007). Ainda hoje, é possível identificar vários locais que mesmo se valendo do Sensoriamento Remoto, como uma importante tecnologia de levantamento de dados, utilizam-se de métodos tradicionais para levantamentos topográficos e dos modelos digitais diversos.para MATOS, 2001, o levantamento topográfico tradicional é realizado através da tomada de pontos cotados em um determinado terreno (processo realizado manualmente) e a geração das curvas de nível é feita através da interpolação destes

4 pontos pelo processo de estéreo-restituição, onde perde muita precisão em picos e cumeadas de alta inclinação pela falta de uma grande matriz de densidade de pontos. Este modo de trabalho permite ao profissional que utiliza e manuseia o processo uma atribuição cientifica muito grande, mas demanda um enorme tempo e um grande quadro de mão de obra para a conclusão dos trabalhos. 3 METODOLOGIA: Levantamento Bibliográfico, por livros e artigos de Sensoriamento Remoto,Cartografia e Geodésica. Relatos de Experiências de ambas as partes que utilizam tais tecnologias, tanto por parte de engenharias como por parte de Geografia 4 TÉCNICA LiDAR : PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS QUE A IDENTIFICA. O levantamento por perfilamento a laser inicia-se em 1993 com a empresa canadense Optech inc em conjunto com outra empresa a TopScan GmbH. A história do perfilamento a laser é citada a baixo, Perfilamento a LASER desenvolveu-se a partir da necessidade de usuários de modelos digitais de elevação (DEM - Digital Elevation Model) em casos onde os métodos tradicionais não eram suficientes. As experiências iniciais com esta metodologia datam de 1993, realizadas por um grupo de pesquisa alemão da Deustche Forschungsgemeinsschaft que mais tarde levaram a criação da TopScan GmbH. Em conjunto com a empresa canadense Optech Inc., a TopScan GmbH desenvolveu um método de Perfilamento a LASER considerado como o primeiro projeto demonstrativo da técnica. Mesmo o número de empresas que utilizam o sistema LiDAR, ter aumentado nos últimos anos, ainda é pouco considerável em relação a gama de utilização oferecida pelo sistema. O sistema da tecnologia LiDAR (Light Detection and raging) funciona acoplado em uma plataforma aerotransportada,funcionando da seguinte forma: Primeiro se instala o mecanismo de perfilamento laser em uma aeronave (avião ou helicóptero) onde usualmente o avião traduz mais agilidade e rapidez, em extensas áreas e o helicóptero é bastante usado em áreas montanhosas pela facilidade de se manter próximo as mesmas.

5 Figura: 2 Fonte: A imagem acima retrata o funcionamento da tecnologia Lidar, acoplada a uma aeronave, onde os pontos em vermelho, representam os dados obtidos pelo mapeamento. O sistema de varredura a laser é um sistema de Sensoriamento Remoto ativo, o que significa que o sistema estimula o seu alvo, emitindo energia suficiente para receber a resposta do alvo. O LiDAR emite feixes de laser na banda do infravermelho próximo (IV) e obtém a resposta dos alvos mapeados captando pontos com quatro características (X,Y,Z,I). O sistema é todo georeferênciado (amarrado) em coordenadas de marcos geodésicos (no Brasil,usam-se preferencialmente, marcos implantados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IBGE), onde as coordenadas são conhecidas e medidas com muita precisão,por GPS Geodésicos. 5 Considerações Finais: As aplicações da tecnologia LiDAR,são diversas e em vários setores de projetos e engenharias,sendo constantemente utilizados para os levantamentos topográficos e geração de modelos digitais.são comumente levantamentos de estradas,para corte ou planejamentos,levantamentos de linhas de transmissão,muito utilizado para acompanha o crescimento urbano nas áreas de servidão,levantamentos de cavas de minas e extração de minérios,devido obter-se uma grande abrangência local,levantamentos de nível de áreas de praias,para verificar a intensidade das marés,levantamentos em áreas para plantio de eucaliptos,devido obter-se dados sobre cada árvore como altura e posicionamento. 6 Bibliografia: CENTENO, Jorge e MITISHITA, Edson. Laser Scanner aerotransportado no estudo de áreas urbanas:a experiência da UFPR.SBSR,INPE,2007. CRHISTOFOLETTI, Antonio. Modelagem de Sistemas Ambientais. Ed. Edgard Blucher,SP

6 MARTINS,Marlo.FELIX,Daniele.KERSTING,Ana. Análise do padrão de exatidão cartográfica (PEC) para dados provenientes do sitema lase ALTM 2050.COBRAC UFSC, MATOS, João Luiz de. Fundamentos de Informação Geográfica. Lidel 4ª ed. Coimbra, Portugal,2001. Moreira, Mauricio Alves. Fundamentos de Sensoriamento Remoto e Metodologia de Aplicação. 3ª Ed. UFV, 2005.NOVO,Evlyn M.L de Moraes. Sensoriamento Remoto,Aplicações Básicas.Edgard Blücher Ltda.2ªed.1998.