EBOOK GUIA PRÁTICO DE OPERAÇÃO E APLICAÇÃO DOS DRONES NO MAPEAMENTO AÉREO

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1 EBOOK GUIA PRÁTICO DE OPERAÇÃO E APLICAÇÃO DOS DRONES NO MAPEAMENTO AÉREO

2 GUIA PRÁTICO DE OPERAÇÃO E APLICAÇÃO DOS DRONES NO MAPEAMENTO AÉREO E B O O K D I S T R I B U I D O P O R H O R U S A E R O N AV E S LT D A T O D O S O S D I R E I T O S R E S E R VA D O S P R O I B I D A A R E P R O D U Ç Ã O N Ã O A U TO R I Z A D A D E S T E M AT E R I A L

3 03 INTRODUÇÃO Neste ebook você encontrará tudo sobre a utilização de drones profissionais no mapeamento aéreo. Entenderá todas as etapas de operação, conhecerá os softwares envolvidos e os resultados gerados pelo processamento das imagens capturadas, para então aplicar essas informações de maneira eficiente, oferecendo vantagens competitivas ao seu negócio. Para compreender melhor todas as etapas, mostraremos os segmentos possíveis de atuação com o mapeamento aéreo, o passo a passo da operação e os resultados gerados para as devidas aplicações. Boa leitura!

4 04 ÍNDICE Áreas de atuação 05 Operação 07 Resultados gerados 13 Aplicação 19

5 1. Á R E A S D E AT U A Ç Ã O Cada vez mais utilizados em diversas áreas e em constante evolução, os Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) são a tecnologia do momento. Ao pesquisar na internet ou frequentar feiras especializadas, os interessados pelo mercado de drones encontram uma variedade de opções com design, tamanhos, preços e finalidades diferentes. Mas, como saber se aquele VANT que você está de olho é mesmo a melhor opção para o seu negócio? Podemos classificar a atuação com drones, de forma ampla, em quatro segmentos: Topografia, Agricultura, Mineração e Controle Ambiental. Os VANTs são projetados e embarcados com câmeras para atender com qualidade e eficiência às demandas de cada área e por isso é importante ter claro o objetivo do mapeamento e ramo de atuação. 05

6 06 1. Á R E A S D E AT U A Ç Ã O Veja o que é possível mapear em cada um dos segmentos e as principais aplicações: Topografia Agricultura Cadastro urbano e rural Identificação de falhas no plantio Controle de obras Identificação de pragas e doenças Levantamento planialtimétrico Saúde e crescimento da vegetação Planejamento rodoviário Identificação de deficiência nutricional Medições de área e relevo Aplicação de insumos em taxa variável Curva de nível Área de supressão Mineração Controle Ambiental Localização de maquinário Acidentes ambientais Cálculo de área e perímetro Desmatamentos Perfil de relevo Inspeção visual Cálculos de volume Planejamento ambiental Áreas de preservação Construções irregulares

7 07 2. OPERAÇÃO Planejamento de voo Para realizar o mapeamento com drones é necessário que o equipamento se mantenha em um voo linear e constante. Isso significa que o VANT precisa respeitar faixas de voo e altitude pré-determinadas - fundamental para que as imagens capturadas sejam sequenciais e tenham sobreposição entre elas. É a sobreposição das fotos que permite a mosaicagem das imagens: diversas fotos formam uma imagem completa para que você possa avaliar o todo. Além disso, todos os produtos gerados no processamento das imagens como ortofoto e modelos digitais de terreno, podem ser gerados com qualidade devido a alta sobreposição das imagens. Para que o drone realize o voo de forma prática e segura, utiliza-se um software de planejamento de voo. A Horus desenvolveu um software específico para os seus equipamentos: é o Planejador de Missões Horus, que garante precisão, eficiência e qualidade em todos os voos. Esse software já está incluso no valor do equipamento, bem como as aulas teóricas e treinamento para utilização. COMO FUNCIONA? Você acessa a base de mapas do software, identifica a região a ser mapeada, indica o perímetro de interesse, local de lançamento e pouso, modelo de câmera utilizada, direção do vento, altitude e velocidade de voo e o índice de sobreposição das imagens. Tudo de forma simples, rápida e muito segura. SOBREPOSIÇÃO 60% VELOCIDADE 30m/s

8 2. OPERAÇÃO 08 O voo em campo Para iniciar esta etapa, é fundamental que o operador verifique as condições climáticas para a data e local do voo. Existem vários sites de previsão do tempo que permitem avaliar o clima, saber quais são as chances de chuva, velocidade e direção do vento. Deve-se verificar também o relevo da região para evitar acidentes durante a operação. O próprio software de Planejamento de Missões da Horus indica possibilidades de choque na operação, utilizando os dados do relevo da região e a altitude do local que você pretende voar. A partir das informações que você fornece, o software gera, automaticamente, o plano de voo ideal para a operação. Com o plano de voo finalizado, basta levar o seu drone à campo e iniciar a decolagem. É nesse mesmo software que você acompanha em tempo real a realização da missão. Durante a montagem do plano de voo é necessário ter acesso a internet. Porém, uma vez finalizado e gravado o seu plano de voo, o software da Horus, por exemplo, permite modificações no local da operação sem conexão com a internet. Isso é importante para, escolher um local mais adequado para pouso ou mudar a direção do vento após verificação in loco. Todos os VANTs da Horus possuem um Manual do Usuário próprio e um Livro de Registros de Voo, que também funciona como um checklist de operação em campo - um instrumento extremamente importante que auxilia o operador na preparação do voo e reduz consideravelmente os riscos da operação. O uso do checklist é mais uma forma de garantirmos a segurança para o operador.

9 2. OPERAÇÃO 09 Os drones Maptor e Verok, em todas as suas versões, possuem o sistema de lançamento com o uso de catapulta, que consiste em: rampa de lançamento, pinos de fixação, elástico e disparador. A montagem é bastante simples e leva apenas alguns minutos. Com a catapulta montada, o operador deve, com o auxílio do rádio controle, efetuar alguns testes de motor e dos elevons do VANT antes de posicioná-lo para o lançamento. Realizado o checklist pré-voo e testes gerais, seu drone pode ser lançado para iniciar o mapeamento.

10 10 2. OPERAÇÃO Acompanhamento do voo Depois de iniciar o voo, o operador deve acompanhar em campo os parâmetros de voo: altitude, velocidade da aeronave, velocidade do vento e estabilidade para garantir que as fotos estejam sendo tomadas da forma planejada. Em qualquer momento do voo, caso haja alguma inconformidade entre o que foi planejado e as condições durante a operação, o operador pode acionar a emergência dos drones da Horus e cancelar o voo, que automaticamente direcionará o VANT para o ponto de pouso planejado. Falando sobre pouso, os drones da Horus têm tipos diferentes de pouso, justamente para atender às diversas demandas dos segmentos de atuação. O MAPTOR pousa de barriga, enquanto o VEROK, pousa de paraquedas. Essa diferença precisa ser considerada a depender dos tipos de terreno e locais de pouso disponíveis no seu dia a dia.

11 2. OPERAÇÃO A etapa após a finalização do voo é o georreferenciamento das imagens (inserção das coordenadas geográficas) e o processamento para obtenção do mapa e outros produtos. Georreferenciamento das imagens (Geotag) Este processo consiste em adicionar informações de latitude, longitude e cota no conjunto de imagens tiradas pelo VANT - é o que garante precisão nas informações de suas imagens. O georreferenciamento (Geotag) pode ser feito de maneiras diferentes: Com softwares que podem ler os logs de voo (histórico) do VANT. O Planejador de Missões Horus, por exemplo, pode ser utilizado também para esse processo. Em softwares de processamento de imagens já reconhecidos pelo mercado, como o Pix4D, que possui a opção de inserir as imagens cruas e georreferenciar através de um arquivo de texto ou do próprio log de voo. Vale lembrar que quando você adquire um VANT da Horus, recebe gratuitamente um treinamento completo. No nosso Curso de Operação, você aprende a executar todas essas etapas. 11

12 2. OPERAÇÃO 12 Processamento das imagens Com o processamento das imagens, você obtém a matéria-prima do voo, ou seja, todo o material cartográfico que interessa para realizar as análises e medições dentro do terreno mapeado. Para gerar esses produtos é necessário um software específico de processamento de imagens aéreas. Pensando em facilitar a rotina e o trabalho de quem realiza o mapeamento, criamos a nossa própria plataforma de processamento de imagens, que é on-line, de fácil acesso e navegação e com armazenamento em nuvem. Isso quer dizer que, além de não ocupar espaço no seu computador, você poderá acessar as suas imagens a qualquer instante e, inclusive, em outras máquinas: desktop, tablet e smartphone. Todos os nossos clientes possuem acesso à plataforma ao adquirirem um de nossos produtos. Entretanto, se você mapeou uma área com um drone de outra marca, também poderá utilizá-la para processar as suas imagens. Para quem busca ainda mais praticidade, também oferecemos os serviços da nossa equipe técnica especializada para processar e analisar as imagens geradas. Nosso suporte e atendimento são em período integral.

13 3. R E S U LTA D O S G E R A D O S 13 O processamento das imagens gera diversos materiais cartográficos que disponibilizam informações da área mapeada. São estes: Mosaico e Ortomosaico É um conjunto de fotos de escala aproximada de uma determinada região recortada e montada pelo software de processamento de imagens de tal forma a dar impressão de que todo o conjunto de fotos é uma única fotografia. O Ortomosaico resultante é obtido a partir de imagens retificadas de maneira ortogonal, ou seja, todas as feições apresentadas numa ortofoto representam com fidelidade as formas, tamanhos e distâncias da área correspondente. O produto gerado tem todas as características geométricas de uma carta.

14 14 3. R E S U LTA D O S G E R A D O S Nuvem de pontos Obtido através do software de processamento de imagens, são pontos georreferenciados. Cada ponto é criado de através da utilização de métodos de matemáticos de triangulação e semelhança. Todos esses pontos independentes medidos na imagem são a base para o modelo 3D e para todas as medições realizadas. Modelo 3D Como o nome já deixa claro, é uma representação em 3 dimensões da área mapeada. Permite a visualização e manipulação do mapa gerado. A criação do modelo ocorre com a adição de uma textura na nuvem de pontos densificada.

15 3. R E S U LTA D O S G E R A D O S Modelo Digital de Terreno É uma representação virtual do terreno, em um modelo de três dimensões. As imagens processadas geram coordenadas (X, Y e Z) para cada pixel na imagem. Assim, cada pixel terá uma coordenada de altura no eixo Z, que permite modelar o terreno e criar curvas de nível, por exemplo. Também é importante ressaltar que o MDT gerado pelos softwares de processamento de imagem são modelos digitais de superfície simplificados, buscando descartar qualquer objeto que não é identificado como terreno. Modelo Digital de Superfície É conjunto de pontos com coordenadas e elevações conhecidas, que permitem verificar objetos (casas e árvores, por exemplo). Diferentemente do modelo digital de terreno, o MDS possui informações de objetos que não fazem parte do terreno. 15

16 3. R E S U LTA D O S G E R A D O S 16 Curvas de nível Nome usado para designar uma linha imaginária que agrupa dois pontos que possuem a mesma altitude. Por meio dela são confeccionados diversos produtos topográficos, como informações de relevo de uma área e cálculos de drenagem previstos, pois a partir da observação das curvas de nível o técnico pode inferir com precisão as formas de relevo de uma área (declividade, formas 3D, entre outros).

17 17 3. R E S U LTA D O S G E R A D O S Índices de Vegetação NDVI É um índice que utiliza os comprimentos de onda do infravermelho próximo (NIR) e Vermelho. Ele dá uma ideia da saúde geral das plantas e possui boas correlações com teores de biomassa. É o índice de vegetação mais utilizado. SAVI Índice que diminui o efeito do solo solo através do fator de ajuste de fundo do dossel (bom para vegetação escassa). Índice Foliar Verde (utiliza apenas banda do espectro visível - RGB) Índice de vegetação utilizado para discriminar diferentes coberturas de solo.

18 3. R E S U LTA D O S G E R A D O S Shapefiles Shapefile é um formato de arquivo utilizado em Sistemas de Informação Geográfica (SIGs) e pode ser utilizado por diversos programas de Geoprocessamento. Esse arquivo contém todos os dados geoespaciais vetorizados e descrevem a geometria de linhas, pontos e polígonos. 18

19 4. APLICAÇÕES 19 Controle de obras Cada etapa de um projeto de construção civil é fundamental para o sucesso do resultado final. Sendo assim, as imagens capturadas pelo VANT após o processamento, podem fornecer informações detalhadas para o estudo inicial de um terreno, ou ainda, para o acompanhamento minucioso de uma obra que está em andamento. Planejamento rodoviário O uso dos VANTs para realização do levantamento completo da área, além de tornar o processo mais ágil e simples, gera informações precisas e confiáveis, que aliadas a outros estudos, como levantamentos ambientais e socioeconômicos, possibilitam a elaboração de diagnósticos e monitoramentos socioambientais para a identificação dos impactos atrelados ao empreendimento, facilitando o processo de licenciamento ambiental desde a elaboração do Termo de Referência. Medições de área, relevo e volume Com a Ortofoto gerada e o Modelo Digital de Superfície é possível realizar medições do terreno mapeado. Pode-se medir, por exemplo, a altura de uma árvore, a distância entre dois pontos, a área de um polígono e o tamanho de um objeto. Localização de maquinário Através da ortofoto gerada com o processamento das imagens capturadas pelo VANT, é possível obter a localização precisa de cada máquina, de maneira segura e ágil.

20 4. APLICAÇÕES 20 Perfil de relevo Com o aerolevantamento realizado pelos VANTs também é possível gerar informações referentes ao relevo desta área, como, por exemplo, a declividade do terreno, sua forma e locais com possíveis escoamentos ou acúmulos de água. Acidentes ambientais Os VANTS são utilizados em todo o mundo no Controle Ambiental e auxiliam no monitoramento de áreas queimadas, enchentes, desmoronamentos e muito mais. Sobrevoando locais de difícil acesso, geram mapas georreferenciados, precisos e com informações topográficas do terreno. Tudo isso com a agilidade necessária para tomada de decisão assertiva. Planejamento ambiental e Inspeção Visual Com os dados gerados através de voos com câmeras RGB, Multi ou Hiperespectrais, é possível determinar áreas degradadas, desmatadas, corredores verdes, áreas de assoreamento de cursos d água e avaliar a vegetação como um todo, auxiliando, também, a fiscalizar possíveis crimes contra o meio ambiente. Dessa maneira, é possível realizar o planejamento e gestão ambiental. Áreas de preservação A realização de mapeamentos aéreos rotineiros proporciona uma base de dados sólida, e por isso confiável para monitorar, através de ortomosaicos gerados por drones, toda a sua área de interesse. Assim, você terá dados para analisar qualquer mudança dentro do terreno e executar planos de ação para conter qualquer ameaça.

21 4. APLICAÇÕES 21 Construções irregulares A dificuldade de acesso a assentamentos irregulares ou áreas de risco é resolvida com o uso dos VANTs, que dispensam a necessidade de grandes equipes em campo. Uma vez que o drone opera de forma automática, fica mais fácil mapear essas regiões, determinando a situação atual para, então, planejar futuros projetos. Ou seja, com os drones conseguimos verificar previamente a configuração de uma área e, com isso, realizar levantamentos com mais agilidade, acuracidade e custos reduzidos. Linhas e Falhas de Plantio A identificação e quantificação de falhas nas lavouras é de extrema importância para verificar a uniformidade da germinação, calcular as perdas e estimar produtividade. Além disso, ao mensurar a qualidade da operação realizada, podemos avaliar a necessidade de replantio, o que por sua vez influencia na produtividade. Identificação de pragas e doenças A partir dos índices de vegetação conseguimos averiguar os pontos na propriedade em que existem problemas com a saúde das plantas. Como todo o ortomosaico é georreferenciado, conseguimos analisar pontualmente os locais com problemas no campo, fazer o diagnóstico e realizar o manejo necessário. Uma operação que demandaria diversos técnicos a campo pode ser realizada de maneira rápida e precisa com auxílio do VANT.

22 4. APLICAÇÕES 22 Identificação de deficiência nutricional Com a aplicação dos índices de vegetação é possível verificar a eficiência de uma adubação. Além disso, as zonas de manejo da propriedade podem ser mapeadas. Desta forma, é possível verificar a variabilidade do campo e com isso, realizar manejos distintos para cada área. Aplicação de insumos em taxa variável Gerados através da Plataforma de Processamento de Imagens da Horus, os arquivos shapefiles podem ser exportados e integrados às controladoras acopladas aos tratores. Desta forma, é possível realizar a aplicação de insumos nos locais com real necessidade, como uma aplicação de herbicida, ou aplicar em taxa variável uma adubação de cobertura. Ao pulverizar o herbicida somente nos locais onde indicados pelos nossos VANTs o produtor agrícola tem uma economia de até 50% em insumos. Contagem de Plantas Como o próprio nome já sugere, é a contabilização de indivíduos em uma determinada área. É o primeiro componente de rendimento a ser analisado para diversas culturas. Após termos o ortomosaico, um algoritmo inteligente conta as plantas, gerando dados confiáveis com economia de tempo e recursos.

23 23 4. O VA N T M A I S I N D I C A D O PA R A O S E U N E G Ó C I O Conheça a Horus Muito bem! Agora você já possui noções básicas de como e para quê utilizar os drones. Como vimos, estes equipamentos são grandes aliados na otimização de processos e no aumento da produtividade, trazendo, ainda, mais segurança, praticidade e economia. No nosso site, você encontra uma série de materiais sobre nossos produtos e aplicações. Os drones Maptor Agro, Maptor e Verok atendem a todos os segmentos de atuação. Além das nossas aeronaves, nós também oferecemos serviços integrados, como a plataforma on-line de processamento de imagem, que facilita a experiência de quem já realizou um voo com um VANT, mas teve dificuldades para processar os mapas. E se você tiver algum problema com o seu Drone? Fique tranquilo! Contamos com uma equipe de assistência técnica, pronta para lhe ajudar sempre que necessário. O nosso perfil inovador fez com que nos tornássemos rapidamente referência no mercado brasileiro de drones. Somos reconhecidos pela qualidade dos nossos produtos, pelo nosso suporte técnico e pelo ótimo relacionamento com nossos clientes. Entre em contato conosco, agende uma visita e conheça de perto os melhores drones do mercado, para tornar o seu dia a dia muito mais eficiente e produtivo. Conte conosco!

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