Universidade do Estado de Santa Catarina Departamento de Engenharia Civil TOPOGRAFIA II. Profa. Adriana Goulart dos Santos

Transcrição

1 Universidade do Estado de Santa Catarina Departamento de Engenharia Civil TOPOGRAFIA II Profa. Adriana Goulart dos Santos

2 Aerofotogrametria

3 Fotogrametria é a ciência aplicada que se propõe a registrar, por meio de fotografias métricas, imagens de objetos que poderão ser medidos e interpretados (FAGUNDES TAVARES (1991). Fotogrametria horizontal (terrestre) Fotogrametria vertical (aerofotogrametria)

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5 O uso adequado de fotografias aéreas pode aumentar a eficiência das operações de: planejamento agrícola, planejamento das bacias de drenagem, mapeamento de solos, manejo e uso de florestas, pesquisa geológica, ou qualquer outra fase técnica do trabalho de Conservação Ambiental. As fotografias são também empregadas na elaboração de cartas, incluindo a obtenção de dados topográficos pelo uso de equipamento estereofotogramétrico.

6 Noções básicas sobre fotogrametria A fotografia aérea é o resultado de um grande número de especificações, normas e cuidados relativos: a) ao avião ou ao voo em si; b) à câmara aérea e à lente; c) ao filme; d) às condições atmosféricas.

7 O avião: manter-se, durante o voo fotográfico, na mesma altura relativa; seguir direção reta e uma velocidade uniforme. A câmara: orientada no sentido de que o eixo ótico permaneça vertical; disparos uniformes. O filme: deve possuir estabilidade dimensional. O tempo: deve apresentar as melhores condições de voo fotográfico, sobretudo no que diz respeito à presença de nuvens.

8 Câmaras aéreas = característica principal serem métricas Obterem imagens com um rigor dimensional que permita a execução de medidas; São compostas basicamente de: uma lente objetiva, com distância focal calibrada; um magazine (receptáculo), onde filme é colocado e que vem equipado por um sistema que forma vácuo plano focal no momento exato exposição, o que permite deixar o filme plano no momento da tomada da foto; um berço, onde a câmara é fixada no avião; um corpo, no qual são montadas demais partes e acessórios.

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10 Câmaras aéreas

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12 Foto aérea escala 1:8000

13 Foto aérea escala 1:4000

14 Foto aérea escala 1:2000

15 A fotografia aérea recebe uma classificação decorrente de alguns critérios, como: a orientação do eixo da câmara (vertical e oblíqua); sistema ótico (simples ou múltiplo) outras particularidades (preto e branco, colorida, 'infravermelha, etc). A fotografia vertical: a que foi tirada com o eixo ótico na posição em que se deve aproximar o máximo possível da verticalidade, é a fotografia normal. A fotografia oblíquas: que variam, entre si, conforme o grau de inclinação do eixo ótico.

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18 Classificação das aerofotos

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20 Características gerais das fotografias aéreas verticais As fotografias aéreas verticais, geralmente disponíveis para propósitos de mapeamento e planejamento, são feitas na escala 1: a 1:3.000 por câmaras de precisão para mapeamento aéreo com distância focal fixa. Fotografias Pancromáticas (Preto & branco) Fotografias Aéreas coloridas Fotografias Aéreas InfraVermelhas

21 Voo fotogramétrico Os voos são normalmente efetuados por organizações particulares, especializadas em mapeamento aéreo, sob contrato com instituições particulares ou governamentais. Um avião fotográfico só decola para a execução de uma missão de cobertura fotográfica depois de um planejamento da operação, que resulta de um estudo detalhado com todas as especificações sobre o tipo de cobertura a ser executado e da autorização do ministério da defesa.

22 Voo fotogramétrico O tempo - fator importante existem áreas em que as características atmosféricas são propícias ao voo na maior parte dos meses do ano. há outras, que raramente favorecem a execução de um voo, por se encontrarem quase sempre cobertas por nuvens. As fotografias aéreas para fins gerais podem ser tiradas em qualquer estação do ano, quando não haja neve no terreno nem nuvens.

23 Voo fotogramétrico A posição do Sol: é levada em consideração, uma vez que o excesso de sombra irá prejudicar detalhes importantes que vão ser restituídos. A altura de voo (H): varia com a escala da fotografia (S)e com a distância focal da câmara (f). Pode ser obtida através da fórmula: H= S x f

24 Voo fotogramétrico Fatores a serem considerados e são de relevância para uma boa cobertura fotográfica: velocidade prevista para o projeto, teto de voo suficiente, estabilidade durante o voo, raio de ação necessário, a fim de se evitar uma interrupção inútil da missão, o que resultaria em perda de tempo e de dinheiro. avião adequadamente equipado, inclusive quanto ao conforto da tripulação.

25 Voo fotogramétrico Representação do terreno por meio de fotografias aéreas, as quais são expostas sucessivamente, ao longo de uma direção de voo, formando uma faixa de voo.

26 Plano de voo

27 Relação entre duas fotos no recobrimento longitudinal e lateral Para se obter estereoscopia, as fotos são expostas em intervalos de tempo tais que, entre duas fotos sucessivas de uma faixa, haja uma superposição de cerca de 60% (recobrimento longitudinal) e com recobrimento lateral de 30% entre faixas consecutivas.

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29 Recobrimento longitudinal Superposição longitudinal

30 Voo fotogramétrico Uma etapa indispensável no processo que resulta de uma cobertura fotográfica é a preparação dos fotoíndices, os quais constituem a reunião de fotografias aéreas individuais, nas suas posições relativas fotografadas, em uma escala reduzida.

31 Escala da fotografia aérea: A escala é a característica mais importante e informativa de uma fotografia aérea. Conhecendo a escala de uma fotografia aérea é possível conhecer outras informações de relevância como a área coberta por uma imagem. A escala de voo da fotografia aérea é expressa como uma fração representativa (FR), digamos 1 :20.000, significando que uma (1) unidade de medida na fotografia é igual da mesma unidade no terreno. Uma vez selecionada a lente da câmara, o único fator que afeta a escala de uma fotografia aérea é a altura da câmara acima do solo ou altura de voo.

32 Cálculo da escala da fotografia aérea: Calcular a escala de uma fotografia aérea (E) é muito simples desde que sejam conhecidos a altura de voo (H) no instante da tomada da foto e distância focal da câmera (f) utilizada para obter a foto. Assim, a relação matemática f/h nos dará o módulo da escala da fotografia aérea. Fórmula: f (milímetros)/ H (metros) Exemplo: 152,51mm/3813m = 3,986x10-5 Altitude média do terreno Módulo da Escala = 1/3,986x10-5 = Escala = 1:25.000

33 Altura de voo Elementos geométricos na aerofotogrametria

34 Estereoscopia É a ciência que se ocupa do uso da visão binocular, para a observação de um par de fotografias métricas, ou de outras imagens perspectivas superpostas, para a formação de um modelo tridimensional ou em relevo. Par estereoscópio

35 Estereoscopia A estereoscopia é um fenômeno natural que ocorre quando uma pessoa olha simultaneamente duas imagens que foram tiradas da mesma cena mas de pontos diferentes, fazendo com que cada imagem seja vista com um olho. O resultado é a percepção da profundidade, ou terceira dimensão.

36 A visão estereoscópica é ocasionada pelo fato dos olhos humanos estarem separados um do outro em aproximadamente 65mm. Desta forma, o olho direito recebe um imagem um pouco diferente da que recebe o olho esquerdo, quando observam o mesmo objeto. Da fusão das duas imagens no cérebro, resulta não só a imagem, mas também a sensação de profundidade.

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38 Estereoscópio

39 Estereoscópio

40 Estereoscópio

41 Exercícios: 1) A que altura deveria voar um avião para que as fotografias fossem produzidas na escala 1:6000, utilizando uma câmara aérea com distância focal de 15cm. 2) Um avião foi equipado com uma câmera fotográfica com distância focal igual a 30cm está fotografando a superfície da Terra a uma altura de de voo de 4320m. Qual será a escala da fotografia? 3) A altitude média do terreno fotogrado por uma por uma câmara aérea de distância focal igual a 153,35mm é de 630m. Qual é a escala aproximada da fotografia aérea sabendo que a mesma foi tirada a uma altitude de 4600m.

42 Exercícios: 3) Um voo fotogrametrico foi realizado com uma câmera com distância focal igual a 50mm. Se a altitude média da região é de 900m, a que altitude de voo deverá voar o avião para que se tenha escala média de 1:50.000?